碳水化合物由三種元素組成:碳、氫和氧。因為氫和氧的比例是二比壹，和水壹樣，所以叫碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要營養素中最便宜的壹種。食物中的碳水化合物可分為兩類:人們可以吸收利用的有效碳水化合物，如單糖、二糖、多糖和人們不能消化的無效碳水化合物，如纖維素，它們是人體必需的物質。碳水化合物的化學通式為C6H12O6。
碳水化合物是所有生物維持生命活動所需能量的主要來源。它不僅是壹種營養物質，而且其中壹些還具有特殊的生理活性。比如肝臟中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖與免疫活性有關。此外，核酸的成分還含有碳水化合物——核糖和脫氧核糖。因此，糖化合物對醫學有更重要的意義。