Tất cả cacbohydrat đều được tạo ra từ cacbon, hydro và oxy. Chúng có số nguyên tử hydro nhiều gấp đôi số nguyên tử oxy. Từ "carbohydrate" là sự kết hợp giữa tên của các nguyên tố này và có nghĩa là "carbon dạng nước". Sự hiện diện của cacbon làm cho cacbohydrat trở thành các hợp chất hữu cơ, thay vì vô cơ.
Các phân tử cacbohydrat khác nhau về kích thước. Trong khi monosaccharid và disaccharid rất nhỏ, polysaccharid tương đối lớn hơn. Monosaccharid và disaccharid được coi là đường đơn. Nhóm này bao gồm các loại đường có trong kẹo và đường ăn. Các polysaccharide lớn hơn, được hình thành khi các đơn vị carbohydrate nhỏ kết hợp với nhau, được phân loại là tinh bột, được tìm thấy trong các loại thực phẩm như mì ống và khoai tây. Carbohydrate có nhiều chức năng trong các sinh vật khác nhau. Glucose, một monosaccharide, cung cấp nhiên liệu cho các tế bào, rất quan trọng để sản xuất năng lượng ở người. Thực vật tự tạo ra glucose để cung cấp năng lượng trong quá trình quang hợp. Các monosaccharide khác được chứa trong các khối xây dựng của DNA. Ribose là một phần của RNA, và DNA chứa deoxyribose. Carbohydrate cũng kết hợp để tạo thành cấu trúc trong sinh vật. Polysaccharide cellulose được sử dụng để tạo thành tế bào mạnh mẽ của thực vật giúp chúng giữ hình dạng. Bông được làm bằng xenlulozơ. Polysaccharide cũng được tìm thấy trong lớp vỏ cứng, bảo vệ của các sinh vật biển như tôm hùm và cua.