糖類ともよばれる。有機化合物の分類の一つで、炭素一個につき水一分子がついた形の分子式 (CH₂O)_nで表されるものを炭水化物とよんでいる。
 それ以上加水分解されない糖の構成単位を単糖とよぶ。また、単糖類で炭素の数が３、４、５、６個の炭水化物はそれぞれ、三炭糖、四炭糖、五炭糖、六炭糖とよばれ、天然の単糖類のほとんどはこの中のいずれかである。六炭糖にはグルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトースなどの異性体がある。単糖が２個つながった炭水化物を二糖という。スクロース、マルトース、ラクトース、トレハロースなどは二糖類である。さらに多数の糖が連なった炭水化物はオリゴ糖、多糖とよばれる。デンプンやセルロースは多糖類である。
　還元糖とよばれる炭水化物は、水溶液中で環状構造と鎖状構造の化学平衡の状態となる。鎖状構造中にあるアルデヒドが酸化されやすい官能基であるため、還元糖は銀鏡反応あるいはフェーリング反応をおこす。これらの反応は、炭水化物の検出法と紹介されるが、実際にはアルデヒドの検出法と考えるのが妥当である。

　炭水化物の生体内での役割は、大きく次の３つに分けられる。
（１）栄養源（エネルギー源）
　デンプンは我々の体内に入って加水分解され、エネルギー源として利用される。同じグルコースを基本単位とする多糖類のセルロースは消化されないが、これはヒトがセルロース中のグリコシド結合を切断する酵素を持っていないためである。
（２）生体（細胞）を支える構造材料
　植物の細胞壁を構成するセルロースは、最も多く存在する炭水化物であるといわれており、多糖類が構造体として働いている代表例である。また、動物でも、エビやカニの固い甲羅はキチンとよばれる多糖でできている。
（３）分子認識物質
 　糖は生体内で、細胞どうしが相手を見分けるための手がかりとしての役割を果たす。例えば、ABO式の血液型の違いは、赤血球のごくわずかな糖の違いによる。また、ウイルスが感染するときに細胞表面にある糖を見分ける。この他、受精のとき、がんが転移するとき、炎症がおこるときなど、さまざまな場面で、 糖が分子認識物質として働いている。細胞の表面も多くの糖タンパク質や糖脂質によって覆われており、糖は細胞の顔であるともいわれる。