Kohlenhydrate sind eine Gruppe von organisch-chemischen Verbindungen, die man auch als Zucker (Saccharide) bezeichnet. Dabei gibt es Monosaccharide (Einfachzucker), Disaccharide (Zweifachzucker), Oligosaccharide/Polysaccharide (Mehrfachzucker). Zwei- und Mehrfachzucker bestehen aus chemisch verketteten Einfachzuckern. Chemisch gesehen sind Kohlenhydrate mehrwertige Alkohole (also eine Verbindung mit vielen OH-Gruppen) mit einer Aldehyd- oder Ketongruppe (Polyhydroxy-Aldehyde oder Polyhydroxy-Ketone) wie am Beispiel Glukose zu sehen ist.

Abbildung: Chemische Formel des Traubenzucker
Einfachzucker werden von Pflanzen durch Photosynthese aus Kohlenstoffdioxid und Wasser aufgebaut, und enthalten Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Zur Speicherung oder zum Zellaufbau werden diese Einfachzucker dann zu Mehrfachzuckern verkettet.
Der menschliche Organismus kann keine Einfachzucker synthetisieren, allerdings können sie aus Einfachzuckern langkettige Zucker herstellen. So synthetisiert die Leber beispielsweise aus Glukose den langkettigen Speicherzucker Glykogen. Kohlenhydrate sind deshalb ein wesentlicher Teil der menschlichen Nahrung.