碳水化合物的化学式可用通式Cx(H2O)y来表示（数字2为右下角标形式）。
碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成，自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物。由于它所含的氢氧的比例为二比一，和水一样，故称为碳水化合物。
年，俄罗斯化学家报告，植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉，在稀酸中加热可水解为葡萄糖。年，有人指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三种元素，其中H和O的比例恰好与水相同为2：1，好像碳和水的化合物，故称此类化合物为碳水化合物，这一名称，被一直沿用。
碳水化合物根据其能否水解和水解后的生成物可分为下述三类。
单糖类：又细分为单糖、戊糖、己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）。
低聚糖类：如麦芽糖、蔗糖和乳糖等。
多糖类：如淀粉糖原、纤维素、到半纤维素和果胶等。
碳水化合物是人体所需的三大基础物质中必不可少的一项，主要作用是为人体提供热能的营养素。每个人的膳食中碳水化合物的比例一般是占60%左右，平时摄入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中的含量较高，在摄入碳水化合物的同时能获得蛋白质、脂类、维生素、矿物质、膳食纤维等其他营养物质。
在补充碳水化合物时，要注意应以含高纤维素者为佳，如各类蔬菜、水果及全麦谷物等，它们都属于“好”碳水化合物，这些食物能让身体的新陈代谢的速度也会变快很多。
