單糖是指不能再被簡單水解成更小的糖類的分子，由3-6個碳原子組成。根據羰基所處位置的不同分爲醛糖和酮糖兩大類。還可根據單糖中碳原子的個數將其分爲丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。自然界中含量最豐富的單糖是戊糖、己糖，如三碳糖的甘油醛，四碳糖的赤蘚糖、蘇力糖，五碳糖的阿拉伯糖、核糖、木糖、來蘇糖，六碳糖的葡萄糖、甘露糖、果糖、半乳糖。食品中的單糖以己糖（六碳糖）爲主。
單糖是構成各種糖分子的基本單位，是糖類中結構最簡單的一類，具有兩個或更多羥基的醛或酮類。單糖既不能水解，也不能被還原成更簡單的化合物，是一種重要的燃料分子。葡萄糖是生命活動的主要能源物質，核糖是RNA的組成物質，脫氧核糖是DNA的組成物質等。常見的單糖還有果糖、半乳糖、甘露糖等。