碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素构成的一类化合物，它包括单糖(如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖等)、双糖(蔗糖、麦芽’糖、乳糖等)和多糖(淀粉、糊精和糖原等)多种物质。由于其分子中氢和氧的比例与水一样，故名碳水化合物。它与人体的健康关系极为密切。
(1)提供能量它是供给人体能量的主要营养素，神经系统只能依靠葡萄糖供能，如果血液中葡萄糖浓度过低，便可导致昏迷、抽痉和死亡。心脏的跳动也主要依靠糖原氧化供能．肌糖原则是肌肉活动最有效的能量来源。补充足量的碳水化合物便可节省蛋白质和脂肪的消耗，从而减少对人体有害的酮体的产生。
(2)构成细胞和组织 人体中每个细胞都含有碳水化合物，其含量占细胞重量的2％～10％，主要以糖脂、糖蛋白的形式分布在细胞膜、细胞浆和细胞器中。作为传递信息的主要物质脱氧核糖核酸，也含有核糖(五碳糖中的一种)。
(3)解毒在肝脏中葡萄糖可迅速转变成葡萄糖醛酸，它能与一些毒物以及细菌的毒素结合，使之成为无毒的化合物，然后由胆道排出。从而起到解毒作用。此外，近年来用扫描电子显微镜观察发现人体的细胞极像一只绒球，其表面长着许多绒毛，这些绒毛实质上就是一根根向外突出的糖链，它是细胞和细胞之间相互识别的标志。例如把肝脏、肾脏和脑细胞混合在一起培养，很快相同的细胞便会各自集中在一起，这是因为各个细胞能认出对方膜上的糖链是否和自己相同的缘故。将某人的器官移植到另一个人的体内，常常会受到排斥和破坏，这是因为植入细胞表面的糖链与被移植的人不同，因而被认出的缘故。人体不同的血型实际上也就是红细胞膜表面的糖链有所不同而已。用药物改变癌肿细胞表面的糖链，可使肿瘤细胞停止生长。从而可见碳水化合物也是一种具有广泛生理作用的营养素。
