Węglowodany są podzielone na trzy podjednostki: monosacharydy, polisacharydy i oligosacharydy. Monosacharydy są najmniejszą z podjednostek i składają się z pojedynczych cząsteczek cukru. Najbardziej popularnymi monosacharydami są cukry fruktoza i glukoza, które zazwyczaj mają strukturę pierścieniową.
Oligosacharydy są złożonymi łańcuchami węglowodanowymi złożonymi z dwóch do dwudziestu cukrów prostych połączonych wiązaniem kowalencyjnym. Najbardziej rozpowszechnionym oligosacharydem jest disacharyd, a typowymi przykładami tego są sacharoza, maltoza i laktoza. Polisacharydy są znane ze swojej zdolności do magazynowania energii i składają się z długich łańcuchów cukrów. Najczęściej spotykanymi polisacharydami są skrobia, glikogen, celuloza i chityna.