碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氫和氧三種元素組成，由於它所含的氫氧的比例為二比一，和水一樣，故稱為碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物如單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如纖維素，是人體必須的物質。
糖類化合物是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。它不僅是營養物質，而且有些還具有特殊的生理活性。例如：肝臟中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖與免疫活性有關。此外，核酸的組成成分中也含有糖類化合物——核糖和脫氧核糖。因此，糖類化合物對醫學來說，具有更重要的意義。
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(H2O)y來表示。有單糖、寡糖、澱粉、半纖維素、纖維素、複合多糖，以及糖的衍生物。主要由綠色植物經光合作用而形成，是光合作用的初期產物。從化學結構特徵來說，它是含有多羥基的醛類或酮類的化合物或經水解轉化成為多羥基醛類或酮類的化合物。例如葡萄糖，含有一個醛基、六個碳原子，叫己醛糖。果糖則含有一個酮基、六個碳原子，叫己酮糖。它與蛋白質、脂肪同為生物界三大基礎物質，為生物的生長、運動、繁殖提供主要能源。是人類生存發展必不可少的重要物質之一
發現歷史
在人們知道碳水化合物的化學性質及其組成以前，碳水化合物已經得到很好的作用，如今含碳水化合物豐富的植物作為食物，利用其製成發酵飲料，作為動物的飼料等。一直到18世紀一名德國學者從甜菜中分離出純糖和從葡萄中分離出葡萄糖後，碳水化合物研究才得到迅速發展。1812年，俄羅斯化學家報告，植物中碳水化合物存在的形式主要是澱粉，在稀酸中加熱可水解為葡萄糖。1884年，另一科學家指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三種元素，其中H和O的比例恰好與水相同為2：1，好像碳和水的化合物，故稱此類化合物為碳水化合物，這一名稱，一直沿用至今。
化學組成
糖類化合物由C，H，O三種元素組成，分子中H和O的比例通常為2：1，與水分子中的比例一樣，故稱為碳水化合物。可用通式Cm（H2O ）n表示。因此，曾把這類化合物稱為碳水化合物。但是後來發現有些化合物按其構造和性質應屬於糖類化合物，可是它們的組成並不符合Cm（H2O ）n 通式，如鼠李糖（C6H12O5）、脫氧核糖（C5H10O4）等；而有些化合物如甲醛、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等，其組成雖符合通式Cm（H2O ）n，但結構與性質卻與糖類化合物完全不同。所以，碳水化合物這個名稱並不確切，但因使用已久，迄今仍在沿用。(另外像碳酸(H2CO3)、碳酸鹽(XXCO3)、碳單質(C)、碳的氧化物(CO2、CO)、水（H2O）都不屬於有機物，也就是不屬於碳水化合物。
碳水化合物是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物，如：單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如：纖維素。
碳水化合物一般的化學表示式為C6H12O6
主要用途
一般作用
碳水化合物是生命細胞結構的主要成分及主要供能物質，並且有調節細胞活動的重要功能。機體中碳水化合物的存在形式主要有三種，葡萄糖、糖原和含糖的複合物，碳水化合物的生理功能與其攝入食物的碳水化合物種類和在機體記憶體在的形式有關。1.膳食碳水化合物是人類獲取能量的最經濟和最主要的來源；2.碳水化合物是構成機體組織的重要物質，並參與細胞的組成和多種活動；此外還有節約蛋白質、抗生酮、解毒和增強腸道功能的作用。
正常需要
根據中國膳食碳水化合物的實際攝入量和世界衛生組織。聯合國糧農組織的建議，與2002年重新修訂了中國健康人群的碳水化合物供給量為總能量攝入的55%-65%。同時對碳水化合物的來源也作了要求，即應包括複合碳水化合物澱粉、不消化的抗性澱粉、非澱粉多糖和低聚糖等碳水化合物；限制純能量食物如糖的攝入量，提倡攝入營養素/能量密度高的食物，以保障人體能量和營養素的需要及改善胃腸道環境和預防齲齒的需要。
基本分類
碳水化合物分單糖、二糖、低聚糖、多糖四類。糖的結合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三類。
營養供給
(1)供給能量：每克葡萄糖產熱16千焦(4千卡)，人體攝入的碳水化合物在體內經消化變成葡萄糖或其它單糖參加機體代謝。每個人膳食中碳水化合物的比例沒有規定具體數量，中國營養專家認為碳水化合物產熱量佔總熱量的60—65%為宜。平時攝入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中含量較高，攝入碳水化合物的同時，能獲得蛋白質、脂類、維生素、礦物質、膳食纖維等其它營養物質。而攝入單糖或雙糖如蔗糖，除能補充熱量外，不能補充其它營養素。
(2)構成細胞和組織：每個細胞都有碳水化合物，其含量為2%—10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分佈在細腦膜、細胞器膜、細胞漿以及細胞間質中。
(3)節省蛋白質：食物中碳水化合物不足，機體不得不動用蛋白質來滿足機體活動所需的能量，這將影響機體用蛋白質進行合成新的蛋白質和組織更新。因此，完全不吃主食，只吃肉類是不適宜的，因肉類中含碳水化合物很少，這樣機體組織將用蛋白質產熱，對機體沒有好處。所以減肥病人或糖尿病患者最少攝入的碳水化合物不要低於150克主食。
(4)維持腦細胞的正常功能：葡萄糖是維持大腦正常功能的必需營養素，當血糖濃度下降時，腦組織可因缺乏能源而使腦細胞功能受損，造成功能障礙，並出現頭暈、心悸、出冷汗、甚至昏迷。
(5)抗酮體的生成：當人體缺乏糖類時，可分解脂類供能，同時產生酮體。酮體導致高酮酸血癥。
(6)解毒：糖類代謝可產生葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸與體內毒素（如：藥物 膽紅素）結合進而解毒
（7）加強腸道功能：與膳食纖維有關。如：防治便秘 預防結腸和直腸癌 防治痔瘡等。
其它：碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有潤滑作用。另外它可控制細腦膜的通透性。並且是一些合成生物大分子物質的前體，如嘌呤、嘧啶、膽固醇等。
生理功能
碳水化合物主要的生理功能：
1、 構成機體的重要物質；
2、 儲存和提供熱能；
3、 維持大腦功能必須的能源；
4、 調節脂肪代謝；
5、 提供膳食纖維；
6、 節約蛋白質；
7、 抗生酮作用；
8、 解毒；
9、 增強腸道功能；
健康影響
膳食中缺乏碳水化合物將導致全身無力，疲乏、血糖含量降低，產生頭暈、心悸、腦功能障礙等。嚴重者會導致低血糖昏迷。
當膳食中碳水化合物過多時，就會轉化成脂肪貯存於身體內，使人過於肥胖而導致各類疾病如高血脂、糖尿病等。
一般說來，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症。
碳水化合物（carbohydrate）是由碳、氫和氧三種元素組成，由於它所含的氫氧的比例為二比一，和水一樣，故稱為碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物如單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如纖維素，是人體必須的物質。
糖類化合物是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。它不僅是營養物質，而且有些還具有特殊的生理活性。例如：肝臟中的肝素有抗凝血作用；血型中的糖與免疫活性有關。此外，核酸的組成成分中也含有糖類化合物——核糖和脫氧核糖。因此，糖類化合物對醫學來說，具有更重要的意義。
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(H2O)y來表示。有單糖、寡糖、澱粉、半纖維素、纖維素、複合多糖，以及糖的衍生物。主要由綠色植物經光合作用而形成，是光合作用的初期產物。從化學結構特徵來說，它是含有多羥基的醛類或酮類的化合物或經水解轉化成為多羥基醛類或酮類的化合物。例如葡萄糖，含有一個醛基、六個碳原子，叫己醛糖。果糖則含有一個酮基、六個碳原子，叫己酮糖。它與蛋白質、脂肪同為生物界三大基礎物質，為生物的生長、運動、繁殖提供主要能源。是人類生存發展必不可少的重要物質之一
發現歷史
在人們知道碳水化合物的化學性質及其組成以前，碳水化合物已經得到很好的作用，如今含碳水化合物豐富的植物作為食物，利用其製成發酵飲料，作為動物的飼料等。一直到18世紀一名德國學者從甜菜中分離出純糖和從葡萄中分離出葡萄糖後，碳水化合物研究才得到迅速發展。1812年，俄羅斯化學家報告，植物中碳水化合物存在的形式主要是澱粉，在稀酸中加熱可水解為葡萄糖。1884年，另一科學家指出，碳水化合物含有一定比例的C、H、O三種元素，其中H和O的比例恰好與水相同為2：1，好像碳和水的化合物，故稱此類化合物為碳水化合物，這一名稱，一直沿用至今。
化學組成
糖類化合物由C，H，O三種元素組成，分子中H和O的比例通常為2：1，與水分子中的比例一樣，故稱為碳水化合物。可用通式Cm（H2O ）n表示。因此，曾把這類化合物稱為碳水化合物。但是後來發現有些化合物按其構造和性質應屬於糖類化合物，可是它們的組成並不符合Cm（H2O ）n 通式，如鼠李糖（C6H12O5）、脫氧核糖（C5H10O4）等；而有些化合物如甲醛、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等，其組成雖符合通式Cm（H2O ）n，但結構與性質卻與糖類化合物完全不同。所以，碳水化合物這個名稱並不確切，但因使用已久，迄今仍在沿用。(另外像碳酸(H2CO3)、碳酸鹽(XXCO3)、碳單質(C)、碳的氧化物(CO2、CO)、水（H2O）都不屬於有機物，也就是不屬於碳水化合物。
碳水化合物是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物，如：單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如：纖維素。
碳水化合物一般的化學表示式為C6H12O6
主要用途
一般作用
碳水化合物是生命細胞結構的主要成分及主要供能物質，並且有調節細胞活動的重要功能。機體中碳水化合物的存在形式主要有三種，葡萄糖、糖原和含糖的複合物，碳水化合物的生理功能與其攝入食物的碳水化合物種類和在機體記憶體在的形式有關。1.膳食碳水化合物是人類獲取能量的最經濟和最主要的來源；2.碳水化合物是構成機體組織的重要物質，並參與細胞的組成和多種活動；此外還有節約蛋白質、抗生酮、解毒和增強腸道功能的作用。
正常需要
根據中國膳食碳水化合物的實際攝入量和世界衛生組織。聯合國糧農組織的建議，與2002年重新修訂了中國健康人群的碳水化合物供給量為總能量攝入的55%-65%。同時對碳水化合物的來源也作了要求，即應包括複合碳水化合物澱粉、不消化的抗性澱粉、非澱粉多糖和低聚糖等碳水化合物；限制純能量食物如糖的攝入量，提倡攝入營養素/能量密度高的食物，以保障人體能量和營養素的需要及改善胃腸道環境和預防齲齒的需要。
基本分類
碳水化合物分單糖、二糖、低聚糖、多糖四類。糖的結合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三類。
營養供給
(1)供給能量：每克葡萄糖產熱16千焦(4千卡)，人體攝入的碳水化合物在體內經消化變成葡萄糖或其它單糖參加機體代謝。每個人膳食中碳水化合物的比例沒有規定具體數量，中國營養專家認為碳水化合物產熱量佔總熱量的60—65%為宜。平時攝入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中含量較高，攝入碳水化合物的同時，能獲得蛋白質、脂類、維生素、礦物質、膳食纖維等其它營養物質。而攝入單糖或雙糖如蔗糖，除能補充熱量外，不能補充其它營養素。
(2)構成細胞和組織：每個細胞都有碳水化合物，其含量為2%—10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分佈在細腦膜、細胞器膜、細胞漿以及細胞間質中。
(3)節省蛋白質：食物中碳水化合物不足，機體不得不動用蛋白質來滿足機體活動所需的能量，這將影響機體用蛋白質進行合成新的蛋白質和組織更新。因此，完全不吃主食，只吃肉類是不適宜的，因肉類中含碳水化合物很少，這樣機體組織將用蛋白質產熱，對機體沒有好處。所以減肥病人或糖尿病患者最少攝入的碳水化合物不要低於150克主食。
(4)維持腦細胞的正常功能：葡萄糖是維持大腦正常功能的必需營養素，當血糖濃度下降時，腦組織可因缺乏能源而使腦細胞功能受損，造成功能障礙，並出現頭暈、心悸、出冷汗、甚至昏迷。
(5)抗酮體的生成：當人體缺乏糖類時，可分解脂類供能，同時產生酮體。酮體導致高酮酸血癥。
(6)解毒：糖類代謝可產生葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸與體內毒素（如：藥物 膽紅素）結合進而解毒
（7）加強腸道功能：與膳食纖維有關。如：防治便秘 預防結腸和直腸癌 防治痔瘡等。
其它：碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有潤滑作用。另外它可控制細腦膜的通透性。並且是一些合成生物大分子物質的前體，如嘌呤、嘧啶、膽固醇等。
生理功能
碳水化合物主要的生理功能：
1、 構成機體的重要物質；
2、 儲存和提供熱能；
3、 維持大腦功能必須的能源；
4、 調節脂肪代謝；
5、 提供膳食纖維；
6、 節約蛋白質；
7、 抗生酮作用；
8、 解毒；
9、 增強腸道功能；
健康影響
膳食中缺乏碳水化合物將導致全身無力，疲乏、血糖含量降低，產生頭暈、心悸、腦功能障礙等。嚴重者會導致低血糖昏迷。
當膳食中碳水化合物過多時，就會轉化成脂肪貯存於身體內，使人過於肥胖而導致各類疾病如高血脂、糖尿病等。
一般說來，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症。