碳水化合物是由碳、氫和氧三種元素組成的有機化合物，其分子式中氫和氧的比例為2:1，與水相同，因此得名。
碳水化合物是自然界中存在最多的化合物之一，具有廣泛的化學結構和生物功能，在食物中，碳水化合物主要分為兩類，包括可以被人體直接吸收利用的有效碳水化合物，如單糖、雙糖和多糖，以及人體不能消化的無效碳水化合物，如纖維素。這些碳水化合物主要來源於穀物、水果、乾果、乾豆類、根莖類蔬菜等，如水稻、小麥、玉米、大麥、燕麥、高粱、甘蔗、甜瓜、西瓜、香蕉、葡萄等。簡單碳水化合物包括單糖和雙糖，而複雜碳水化合物主要指澱粉和纖維素。澱粉主要存在於米、面、土豆等食物中，而纖維素則主要存在於穀物、蔬菜和水果中。儘管纖維素對人體消化系統有益，但人體不能消化它。選擇健康的碳水化合物對維持身體健康非常重要。