碳水化合物(CHO)是一類由碳、氫和氧三種元素組成的有機化合物，其分子中氫和氧的比例為2:1，與水分子的組成相同，因此得名。
碳水化合物是為人體提供熱能的三種主要的營養素中最廉價的營養素。它們是人體必需的宏量營養素之一，是人類膳食能量的主要來源。碳水化合物在人體內的主要生理功能包括供給能量、構成細胞和組織、節省蛋白質、維持腦細胞的正常功能等。
食物中的碳水化合物可以分為兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物，如單糖、雙糖、多糖；人不能消化的無效碳水化合物，如纖維素。常見的碳水化合物食物包括澱粉（精製和粗製）、蔬菜、豆類、水果和奶類。
碳水化合物的建議攝入量根據《中國居民膳食指南》中對18歲以上成年人的建議是占一天身體所需總熱量的50%~65%。攝入適量的碳水化合物對維持健康非常重要，過量或過少的攝入都可能對健康產生不利影響。