Słowo węglowodan, zarówno dla wielu, jak i innych węglowodanów, węgla węglowodanowego lub sacharydów, jest terminem używanym do opisania tych cząsteczek, które mają strukturę złożoną głównie z wodoru, tlenu i węgla. Są dwucząsteczkami, a ich pierwszą funkcją w istotach żywych jest dostarczanie im energii do wykonywania wszystkich zadań fizycznych i metabolicznych niezbędnych do przeżycia. Wraz z białkami i lipidami jest najobficiej występującym w przyrodzie substancjami.
Pochodzenie tego słowa podano w XIX wieku ze względu na pomyłkę w interpretacji wzoru chemicznego, termin ten został zachowany, ale nie jest zbyt odpowiedni, ponieważ cząsteczka nie jest połączeniem atomów węgla z cząsteczkami wody, ale kombinacją te i inne cząsteczki funkcjonalne, przy czym za najbardziej odpowiednią uważa się nazwę węglowodanu, która pochodzi od greckiego σάκχαρ, co oznacza cukier lub słodycze i jest używana do opisania pochodnych glukozy w wyniku polimeryzacji i utraty wody.
W składzie cząsteczek węglowodorów jest niższa zawartość tlenu, głównie atomy wodoru i węgla, mają też wiązania kowalencyjne, najsilniejsze między dwoma jonami. Ten rodzaj wiązania magazynuje dużą ilość energii, która jest uwalniana, gdy cząsteczka utlenia się, przekazując ją organizmowi, który wykorzystuje ją do swoich funkcji.
Do węglowodorów może być podzielony na cztery grupy monosacharydów, disacharydów, oligosacharydów i polisacharydów. Monosacharydy składają się z pojedynczej cząsteczki, jest to najprostsza forma węglowodanów i nie podlega hydrolizie; disacharydy składają się z dwóch monosacharydów i do tej grupy należą węglowodory powszechnie występujące w środowisku naturalnym, takie jak sacharoza (cukier), laktoza(cukier mleczny), maltoza (z fermentacji jęczmienia) i fruktoza; oligosacharydy składają się z trzech lub dziewięciu cząsteczek monosacharydów, a polisacharydy to struktury złożone z więcej niż dziesięciu monosacharydów, które mogą być rozgałęzione lub nie i odpowiadają między innymi substancjom takim jak skrobia i glikogen.
Jeśli energia węglowodoru nie zostanie wykorzystana przez organizm, będzie magazynować ją w postaci tłuszczu do momentu, gdy będzie potrzebna, co jest bardzo ważnym czynnikiem żywieniowym, powodując unikanie tej niezbędnej grupy pokarmowej w leczeniu otyłości..
