Karbohidratlar doğada en yaygın bulunan makromoleküllerdir. Fotosentez yoluyla her yıl milyarlarca ton karbondioksit ve su, bitkiler tarafından selüloz ve diğer bitki ürünlerine dönüştürülür. Şeker ve nişasta gibi belirli karbohidratlar, birçok bölgede temel besin kaynağıdır ve karbohidratların oksidasyonu enerji üretimi için ana yol olarak kullanılır. Çözünmez karbohidrat polimerleri, bitki ve bakteri hücre duvarlarında ve hayvanların bağ dokularında yapısal ve koruyucu olarak görev yapar. Diğer karbohidrat polimerleri ise hücreler arasında yapışma ve tanınma süreçlerine katılır.Protein ve lipitlere bağlanan daha karmaşık karbohidrat polimerleri, glikokonjugat adı verilen hibrit moleküllerin metabolik durumunu ve konumunu belirleyen sinyal görevi görür. Karbohidratlar genellikle döngüsel polihidroksi aldehit veya keton bileşikleridir. Monosakkaritler için geçerli olan CH20 formülü, oligo ve polisakkaritler oluştuğunda su molekülünün çıkmasıyla değişir.Karbohidratlar sindirim ve emilim sonrasında enerji üretmek için metabolize edilir veya kas ve karaciğerde glikojen olarak depolanır. Vücutta yaklaşık 400-500 gram karbohidrat depolanır. Glikoz molekülleri, glikoliz reaksiyonlarıyla üç karbonlu piruvata parçalanır. Piruvat ayrıca laktata dönüştürülebilir. Glikoz, beyin ve bazı hücreler için temel bir yakıttır. Vücuttaki karbohidrat rezervleri sınırlı olduğu için farklı dokulardaki karbohidrat metabolizması sıkı bir şekilde düzenlenir. Karbonhidratların de novo sentezi, karbonhidrat olmayan kaynaklardan mümkündür. Aşırı karbohidrat tüketimi genellikle oksitlenir, depolanmaz.Karbonhidratlar yapısal özelliklerine göre üç gruba ayrılır: monosakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler. Monosakkaritler tek şeker molekülleridir, oligosakkaritler birkaç şeker molekülünden oluşurken, polisakkaritler çok sayıda şeker molekülünden oluşur.(AI)