A szénhidrátok neve is mutatja, hogy molekuláik szénatomokat, oxigénatomokat és hidrogénatomokat tartalmaznak. Biológiai oxidációjuk során a bennük található szén szén-dioxiddá, a hidrogén pedig vízzé ég el.

A szénhidrátok között vannak egyszerű (monoszacharidok) és összetett szénhidrátok. Az utóbbiak kettő (diszacharidok) vagy több (poliszacharidok) egyszerű cukormolekula összekapcsolódásával jönnek létre.

A szénhidrátok, köztük is a monoszacharidok, jelentik a lehető leggyorsabban hozzáférhető energiaforrást a szervezet számára. A szénhidrátok közül a szőlőcukor (glükóz) egyszerű szénhidrát (monoszacharid) lévén azonnal felszívódik a bélből, és nagyon rövid időn belül vércukorszint-emelkedést okoz.

Az átlagos vegyes táplálkozás során a bevitt tápanyagok több mint a fele szénhidrát, azon belül is összetett szénhidrát (pl. keményítő).

A szervezet energiaszükségletén túl felvett szénhidrátok zöme zsírrá alakul, és később felhasználható raktárt képez.

A szénhidrátok elsődleges szerepe az energianyerés. A sejtekben az egyszerű szénhidrátok, elsősorban a glükóz biológiai oxidációja biztosítja az életműködésekhez szükséges energiát. A szénhidrátok részt vesznek egyes összetett fehérjék (pl. a vércsoportokat meghatározó anyagok) képzésében is. A szénhidrátok közül a glikogén fontos raktározott tápanyag. Az összetett szénhidrátokból, főleg cellulózból álló növényi rostok fontosak a bélcsatorna mozgásának (bélperisztaltika) kialakításában.

Átlagos igénybevétel mellett az ember napi szénhidrátszükséglete kb. 400 gramm. Ez a mennyiség fedezi a szervezet szükségleteit. A szénhidrátok csoportjába tartozó, ún. élelmi rostok (pl. a cellulóz, hemicellulóz, lignin, pektinek) ajánlott napi mennyisége hozzávetőlegesen további 30 g.

Táplálkozási szempontból a legfontosabb összetett szénhidrát a keményítő, amely növényi sejtek raktározott tápanyaga, különösen a gabonafélékben, a kenyérben és a burgonyában található nagy mennyiségben.

A cellulóz és más rostanyagok a növényi sejtek sejtfalának alkotói. A cellulóz nem energiatartalma, hanem rosttartalma miatt fontos a szervezet számára az egészséges bélműködés fenntartása érdekében. A növényi rostok nagy mennyiségben fordulnak elő pl. a káposztafélékben, a sárgarépában, az almában és különféle teljes őrlésű gabonából készült élelmiszerekben. A hántolatlan gabonák, a búzakorpa különösen nagy mennyiségben tartalmaz élelmi rostokat.

Az egyszerű szénhidrátok közül a szőlőcukor (glükóz) és a gyümölcscukor (fruktóz) természetes forrásai a gyümölcsök és a méz.

A hétköznapi értelemben használt „cukor” kifejezés rendszerint a répacukor (szacharóz) nevű összetett szénhidrátra (diszacharid) utal, amelyet cukorrépából vagy cukornádból állítnak elő.

A tej és a tejtermékek tejcukrot (diszacharid) tartalmaznak.