碳水化合物在人体中具有极其重要的作用，就像汽油为汽车行使提供动力一样，碳水化合物为有机体提供发挥正常功能所需的能量。几乎仅在植物类食品（如水果，蔬菜，豆类）中存在。牛奶和乳制品是唯一的富含碳水化合物的动物类食品。

碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成，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。它是为人体提供热能的三种主要的营养素中最廉价的营养素。食物中的碳水化合物分成两类：人可以吸收利用的有效碳水化合物如单糖、双糖、多糖和人不能消化的无效碳水化合物如纤维素。

碳水化合物有三种类型：糖类，淀粉和纤维。糖类和淀粉中的碳水化合物每克产生 4 卡路里的热量。纤维并不产生热量，它不能被吸收，然而它却可以帮助处理消化系统中的食物顺畅地移动及减慢其对热量的吸收。

所有的碳水化合物都是以糖为单位的，根据其的含量和它们之间复杂联接程度来决定碳水化合物是:

简单的（如糖类）：它们是由单或双糖单元组成的. 牛奶，水果，和一些蔬菜中都含有简单碳水化合物，然而人们摄取简单碳水化合物的主要来源是添加糖和加工食品。

复杂的（如淀粉和纤维）：它们是由糖单元链条结合构成的。与简单碳水化合物相比，人体要用更多步骤才能分解淀粉。而纤维则更加复杂，以致人体根本不能吸收。

谷物类或由谷物类加工而成的食品中含有复杂碳水化合物，如面包，谷物和意大利通心粉。土豆和一些蔬菜，象玉米中都含有大量的淀粉。

碳水化合物是血糖的主要来源，同时也是细胞进行正常生命活动的主要「燃料」。对于大脑和红细胞来说，两者工作只用一种营养素作为「燃料」，那就是碳水化合物。除了纤维素不能在体内进行消化外，单糖和多糖在体内均可以转化为葡萄糖。葡萄糖可以直接为机体提供能量，也可以以糖原的形式在肝脏中储存起来以备将来之需。

当摄入的热量超过机体所需的热量之后，一部分碳水化合物就会在体内以脂肪的形式储存起来。在现代的饮食结构中，碳水化合物的摄入量大大超过机体所需的量。同时对精米、精面及其他精制食品的使用，更加使得碳水化合物进入血液的速度加快，在一定时间内，机体不能及时利用过剩的碳水化合物，这部分的碳水化合物通常便被转化成脂肪堆积在血管、肝脏、肠道及其他脏器中。脂肪的堆积将引发一些慢性疾病如高血压、糖尿病、心脏病、脂肪肝等。

所以，在挑选含碳水化合物的食物时，通常应挑选水果，蔬菜，豆类及全谷制品等未经精选的食物。这里所说的未经精制，是相对于软饮料，甜点，糖果及糖等经过精制加工处理的食物而言的。通常来讲，精制食品仅能提供少数几种对人体有重要作用的维生素和矿物质。此外，如果过量食用（特别是长期摄入）精制食品，可以导致糖尿病和低血糖症的发生。富含糖类的精制食品带来的另一个问题是，这些食品除含大量单糖外，也含有丰富的脂肪，因此在健康的膳食结构中，应对该类食品加以限制。这也是这类食品（通常包括蛋糕及许多快餐等）能导致热量过剩的原因。