碳水化合物即糖类物质，因其含有碳、氢、氧三种元素，而氢、氧比例又和水相同，故名之碳水化合物。碳水化合物分为单糖、双糖、多糖等三类。
单糖是最常见最简单的碳水化合物，有葡萄糖、果糖、半乳糖和甘露糖，易溶于水，不经过消化液的作用可以直接被肌体吸收利用。人体中的血糖是单糖中的葡萄糖；双糖常见的有蔗糖、麦芽糖和乳糖，由两分子单糖组合而成，易溶于水，需经分解为单糖后，才能被肌体吸收利用；多糖主要有淀粉、糊精和糖原，其中淀粉是膳食中的主要成分，由于多糖是由成百上千个葡萄糖分子组合而成，不易溶于水，一次须经过消化酶的作用才能分解成单糖而被肌体吸收。
碳水化合物在人体内主要以糖原的形式储存，量较少，仅占人体体重的2%左右。