碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氫和氧三種元素組成，自然界存在最多、具有廣譜化學結構和生物功能的有機化合物。可用通式Cx(H?O)y來表示。由於它所含的氫氧的比例為二比壹，和水壹樣，故稱為碳水化合物。它可以為人體提供熱能。
這壹定義沒有包括糖醇、寡糖和多糖。根據FAO/WHO專家組（1998年）的建議，碳水化合物的分類根據其聚合度（polymerization）（即單體數量）分為糖、寡糖和多糖三個組。
碳水化合物的主要食物來源有：糖類、谷物（如水稻、小麥、玉米、大麥、燕麥、高粱等）、水果（如甘蔗、甜瓜、西瓜、香蕉、葡萄等）、幹果類、幹豆類、根莖蔬菜類（如胡蘿蔔、番薯等）等。
壹般說來，對碳水化合物沒有特定的飲食要求。主要是應該從碳水化合物中獲得合理比例的熱量攝入。另外，每天應至少攝入50~100克可消化的碳水化合物以預防碳水化合物缺乏癥。
對於簡單碳水化合物，飲用牛奶和果汁，食用適量的水果是十分重要的。但食用糖和其他甜味劑會提供大量體內不需要的熱量對健康有害。
碳水化合物的合成：
食物中碳水化合物的合成主要源於植物體內的光合作用生成碳水化合物。在不同的國家或同壹國家不同的個體和人群，碳水化合物攝入有著很大的差別。分別占總能量的40%-80%。碳水化合物攝取水平的不同，導致飲食結構的差異，這種差異對人體健康有著重要影響。
碳水化合物的主要功能是為人體提供能量，是三大營養素中最廉價的營養素，是人體獲得能量的主要來源。