Yapılarında C, H ve O atomunu bulunduran organik bileşiklerdir. Genel olarak formülleri CnH2nOn şeklinde gösterilir. Yapılarındaki C, H ve O sayılarının değişikliği, karbonhidratların çeşitlenmesini sağlar.
Karbonhidratlar, organik bileşiklerin en basit grubudur.
Bütün canlı hücrelerde bulunurlar, en seri ve kolay yoldan enerji hammaddesi olarak kullanılırlar.
Solunumda yıkılarak hücrenin enerji ihtiyacını karşılarlar.
Karbonhidratlar enerji hammaddesi olarak ilk sırada kullanılsalar da içerdikleri enerji miktarı protein ve yağlara oranla çok daha düşüktür. Ancak parçalanmalarının kolay olması bu grubun solunumda ilk sırada kullanılmasının temel sebebidir.
Karbonhidratlar, enerji hammaddesi olarak kullanılmalarının yanında, hücrenin yapısına da katılırlar. Örneğin bitki hücrelerinin duvarları bir karbonhidrat çeşidi olan selülozdan yapılmıştır. Bunun yanı sıra basit şekerlerin bazıları ATP ve nükleik asitlerin yapısına katılmakta, karbonhidratlar protein ve yağlarla birleşerek hücre zarının yapısına da katılmaktadır.
Karbonhidratların da temel yapı birimleri diğer organik bileşiklerde olduğu gibi monomerlerdir. Monomerler, sindirimle daha küçük parçalara ayrılamayan ve ait olduğu grubun özelliğini gösteren en küçük birimlerdir.
Monomer yapıların birbirlerine kovalent bağlarla bağlanması sonucunda daha karmaşık ve büyük olan polimer yapılar oluşur.
Karbonhidratlar temel olarak, monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritler olmak üzere 3 başlık altında incelenebilir.