Углеводы составляют обширную группу природных веществ, выполняющих в растительных и животных организмах разнообразные функции. Они служат источником энергии, являются «строительным материалом» клеточных стенок растений и некоторых организмов, а также определяют защитные (иммунные) свойства млекопитающих. Углеводы получают главным образом из растительных источников. Это связано с тем, что углеводы являются первичными продуктами фотосинтеза, осуществляемого растениями из оксида углерода (IV) и воды. Углеводы представляют своеобразный мост между неорганическими и органическими соединениями.
Углеводы объединяют разнообразные соединения — от низкомолекулярных, построенных всего из нескольких атомов углерода, до полимеров с молекулярной массой в несколько миллионов. Поэтому трудно дать строгое определение класса углеводов. Название «углеводы» возникло потому, что многие представители этого класса (например, глюкоза С6Н12О6, сахароза С12Н22О11) имеют общую формулу Сn (H2O)m и формально могут быть отнесены к «гидратам углерода». Известно множество углеводов, не отвечающих этой формуле, тем не менее, термин «углеводы» употребляется до настоящего времени.
В углеводах целесообразно выделить три самостоятельных класса: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.