碳水化合物是一类化学组成、结构都非常相似的有机化合物。其主要成分是C、H、O，并且通常O:H=1:2，即可用通式Cn(H2O)m表示，式中，m不一定等于n,n=3一数千。碳水化合物这个名称并不确切，但因使用已久，迄今仍在沿用。如有些物质结构符合Cn(H2O)m通式，但性质却与碳水化合物完全不同，如甲醛（CH2O)、乙酸（C2H4O2)、乳酸（C3H6O3）等；而有些物质其性质与碳水化合物完全相似，但是不具有上述通式，如脱氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖（C6H12O5）等。从化学结构角度看，它们用多羟基醛或多羟基酮及其衍生物来命名，更能表示它们的性质和意义。

根据聚合度（n)的大小，可将碳水化合物分为单糖、低聚糖（聚合度1＜n≤10）和多糖（n>10)。单糖是糖的基本组成单位，食品中的单糖主要有葡萄糖、果糖和半乳糖，它们都是含有6个碳原子的多羟基醛或者多羟基酮，分别为已醛糖（葡萄糖、半乳糖）和已酮糖（果糖），此外还有核糖、阿拉伯糖、木糖等戊醛糖。食品中的低聚糖主要有双糖（蔗糖、乳糖和麦芽糖）、三糖（棉籽糖）和四糖（水苏糖）。蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合而成，普遍存在于具有光合作用的植物中，是食品工业中最重要的甜味剂。乳糖由一分子葡萄糖和一分子乳糖缩合而成，存在于哺乳动物的乳汁中。麦芽糖由2分子葡萄糖缩合而成，游离的麦芽糖在自然界并不存在，通常由淀粉水解生产得到。由若干单糖缩合而成的高分子化合物称为多糖，如淀粉、纤维素、果胶等。淀粉广泛存在于各类植物的果实中。

这些碳水化合物中，根据能否在人体被消化利用又分为有效碳水化合物和无效碳水化合物。有效碳水化合物包括人体能消化利用的单糖、低聚糖、糊精、淀粉、糖原等。无效碳水化合物指人们的消化系统或消化系统中的酶不能消化分解、吸收的物质。主要指果胶、半纤维素、纤维素、木质素。但是这些碳水化合物在体内能促进肠道蠕动，改善消化系统机能，对维持人体健康有重要作用，是人们膳食中不可缺少的物质，又称膳食纤维。

食品中碳水化合物的测定方法主要有物理法、化学法、色谱法、酶法、发酵法和重量法等。其中，物理法包括相对密度法、折光法、旋光法。化学法包括还原糖法，即直接滴定法（改良的兰一爱农法）、高锰酸钾法、萨氏法；碘量法（3,5一二硝基水杨酸）；比色法（酚一硫酸法、葱酮法、半胧氨酸一咔哇法）。色谱法包括纸色谱、薄层色谱法、气相色谱法、高压液相法等。酶法包括测定半乳糖、乳糖的β一半乳糖脱氢酶法，测定葡萄糖的葡萄糖氧化酶法。发酵法可测定不可发酵糖。果胶、纤维素、膳食纤维素的测定一般采用重量法。