I carboidrati sono composti organici costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno, di solito contenenti un solo atomo di idrogeno con un rapporto di 2:1 con ogni atomo di ossigeno (come nella molecola dell’ acqua). Alcune eccezioni però esistono: ad esempio, il desossiribosio, un componente del DNA, ha la formula empirica C5H10O4.  I Carboidrati non sono tecnicamente idrati di carbonio. Strutturalmente è più esatto considerarli come aldeidi e chetoni poliossidrilici.

Il termine carboidrato è più comune in biochimica, dove è sinonimo di saccaride. I carboidrati (saccaridi) sono divisi in quattro gruppi chimici: monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. In generale, i monosaccaridi e i disaccaridi, che hanno dimensioni più piccole e un peso molecolare più basso, sono comunemente noti come zuccheri. Saccaride è una parola che deriva dal greco σάκχαρον (sákkharon), che significa “zucchero”. Mentre la nomenclatura scientifica dei carboidrati è molto complessa, i nomi dei monosaccaridi e dei disaccaridi molto spesso finiscono con il suffisso-ose. Per esempio, lo zucchero nel sangue è il glucosio monosaccaride, lo zucchero da tavola è il saccarosio disaccaride e lo zucchero del latte è il lattosio disaccaride.

I carboidrati svolgono numerosi ruoli negli organismi viventi. I polisaccaridi servono per l’immagazzinamento dell’energia (per esempio, amido e glicogeno), e come componenti strutturali (ad esempio, come cellulosa nelle piante e chitina negli artropodi). Il carbonio ribosio monosaccaride è un componente importante dei coenzimi (ad esempio, l’ATP, il FAD e il NAD) e della molecola genetica nota come RNA presente nella spina dorsale.

Il deossiribosio correlato è un componente di DNA. I saccaridi e loro derivati includono molte altre biomolecole importanti che svolgono un ruolo fondamentale nel sistema immunitario, nella fecondazione, nella prevenzione delle patogenesi, nella coagulazione del sangue e nello sviluppo.

Nella scienza alimentare e in molti contesti informali, per carboidrati si intende spesso un alimento particolarmente ricco di amido  e carboidrati complessi (come i cereali, il pane e la pasta) o carboidrati semplici come lo zucchero che si trova in caramelle, marmellate e dessert.

I carboidrati si trovano spesso in molte barrette energetiche perchè forniscono energia immediatamente.