由碳、氢、氧三种元素组成，其中氢和氧之比为2:1，与水相同，故有此称。营养学上所称的碳水化物（carbohydrate）包括食物中的单糖、双糖、多糖和膳食纤维（dietary fiber）。

（一）生理功能

1.供给热能。碳水化物是人类从膳食中取得热能最经济和最主要的来源。我国人民膳食中60%～70%的热能由碳水化物提供。

2.是构成机体组织成分的重要物质，如糖脂参与细胞膜的强构，粘蛋白参与结缔组织的构成，核糖与脱氧糖是核酸的重要组成部分，肝糖原与肌糖原具有重要的生理功能。

3.是维持心脏和神经系统正常活动不可缺少的物质，血糖低下可导致昏迷，严重者甚至可休克、死亡；

4.保肝解毒作用。当肝糖原贮存充足时，肝脏对毒物有很强的解毒作用。

5.当碳水化物摄入充足时，有抗生酮作用，可防止酸中毒的发生。

6.节约蛋白质作用。由于有充足碳水化物存在，可免于过多的动用蛋白质作为机体的热能来源而消耗，有利于充分发挥蛋白质特有的生理功能。

7.纤维素、果胶等能刺激肠蠕动，有利于消化、吸收与排便。

（二）碳水化合物与疾病

当碳水化物摄入不足，则表现出热能缺乏，出现消瘦、生长缓慢、低血糖、头晕、无力、甚至休克；当碳水化物摄入过量，长期如此，可导致肥胖、血脂升高。

（三）食物来源

多糖类主要来自谷类、薯类、根茎类食物，单糖与双糖类除部分来自天然食物外，大部分以制成品的形式（如葡萄糖与蔗糖）直接摄取。

（四）供给量

我国膳食推荐供给量表中对碳水化合物未做明确规定，一般认为在总热能摄入量中占60%～70%为宜。