碳水化合物是一类含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物，它们是生物体获取能量的主要来源之一。根据分子结构的复杂程度，碳水化合物可以分为：
单糖（Monosaccharides）：
这是最简单的碳水化合物，由一个糖分子组成，如葡萄糖、果糖和半乳糖。
双糖（Disaccharides）：
由两个单糖分子通过化学键连接而成，如蔗糖和乳糖。
多糖（Polysaccharides）：
由多个单糖分子通过糖苷键连接而成，如淀粉和纤维素。
碳水化合物在人体中发挥着重要作用，包括提供能量、维持血糖水平、支持大脑功能以及节约蛋白质消耗。食物中的碳水化合物可以分为有效碳水化合物（如糖、双糖和多糖）和无效碳水化合物（如纤维素），后者虽然不能被人体消化吸收，但对肠道健康有益。
碳水化合物在食品营养标签中通常以总碳水化合物表示，包括淀粉和糖的总和，有时也会包括膳食纤维的量。每克碳水化合物在体内氧化可以产生约16.7kJ（4kcal）的能量