Elementy występujące w węglowodanach to tlen, wodór i węgiel. Węglowodany stanowią jedną z czterech niezbędnych biomolekuł żywych organizmów i stanowią główne źródło biopaliw, które napędzają oddychanie komórkowe.
Węglowodany zazwyczaj dzieli się na trzy główne grupy: monosacharydy, disacharydy i polisacharydy. Monosacharydy są najprostszą formą węglowodanów, składającą się tylko z jednej cząsteczki cukru zwanej monomerem. Pierwiastki węgla, wodoru i tlenu tworzą odpowiednio 1: 2: 1 w pojedynczym monomerze. Glukoza, która jest podstawową cząsteczką oddychania komórkowego, jest przykładem monosacharydu. Dissaccharides są wytwarzane z połączenia dwóch monosacharydów; przykłady obejmują maltozę i laktozę. Polisacharydy są złożonymi cząsteczkami zbudowanymi z długich łańcuchów monomerów cukrowych. Niektóre przykłady obejmują skrobię, celulozę i pektynę.
