碳水化合物，简称“碳水”，是由 碳、氢和氧三种元素组成的一类有机化合物。它们在化学结构上可以被看作是氢和氧以水（H₂O）的形式附着在碳链上。根据分子结构的复杂程度，碳水化合物可以分为以下几类：
简单碳水化合物（也称快碳）：结构简单，分子较小，容易被身体快速分解和吸收，例如葡萄糖和果糖。
复合碳水化合物（也称慢碳）：含有一定的膳食纤维或抗性淀粉，在体内的消化滞留时间较长，例如淀粉和全谷物。
碳水化合物是人体获取能量的主要来源之一，也是构成人体组织的重要成分。每克碳水化合物可以提供大约4千卡的能量。在人体内，碳水化合物经过消化吸收后，会被分解成葡萄糖，进入血液，为身体的生理活动提供能量。
此外，碳水化合物还参与机体细胞的组成和多种活动，并具有调节血糖、节约蛋白质和抗生酮等重要作用。蛋白质、脂肪等都不能替代碳水化合物发挥作用。
食物中的碳水化合物主要存在于谷物类、水果类、蔬菜类、豆类和根茎类食物中。合理摄入碳水化合物对维持身体健康至关重要，但过量摄入或摄入不足都可能影响健康。