Karbonhidratlar, vücuda gerekli enerjinin ana kaynağıdır; 1 gramı 4 kalori sağlar. Karbon, hidrojen ve oksijen bileşikleri olan şeker ve nişasta içerir. Sindirilemeyen ancak bağırsak kaslarının hareketini sağlamada ve atık maddelerin vücuttan atılmasında çok önemli olan selüloz ve lif dışındaki karbonhidratlar kolaylıkla sindirilir.
Karbonhidratlar, temel olarak meyve, sebze gibi bitkisel ürünlerle, buğday, yulaf, mısır gibi tahıllardan sağlanır; mineraller ve vitaminler gibi vücudun küçük miktarlarda gereksinim duyduğu diğer birçok besinle birlikte edinilir. Karbonhidratlar, besinlerin yakılması için gereken temel enerjiyi sağlayan şekerlerle de (şekerkamışı şekeri, pekmez, bal vb.) alınır. Şeker, bazen “boş kalori” olarak da adlandırılır ve şişmanlığa yol açabilir. Karbonhidratlar, günlük kalori miktarının yaklaşık yüzde 65′ini sağlamalıdır.

Şeker
Şeker, basit şekerler için kullanılan genel bir terimdir. Şekerler, karmaşık karbonhidratlarla birlikte, bitkisel ürünlerin ana öğeleri olan organik bileşiklerdir. Tüm dünyada tatlandırıcı olarak kullanılan arıtılmış şekerin ana kaynağı, şekerkamışı ve şekerpancarıdır.
İki tür şeker vardır: Bunlardan biri karbonhidratların en basit biçimi olan ve üzümşekeri (glikoz), meyveşekeri (früktoz) ve galaktoz içeren monosakkaritler; diğeri de iki monosakaritten oluşan ve sukroz, laktoz (sütte bulunur) ve maltoz (nişastadan oluşur) içeren disakkaritler.
Karbonhidratlar, sindirimle, hücrelere enerji sağlamak üzere, bitki lifleri ve selüloz dışındaki karbonhidratlar glikoza dönüştürülür. Artan şeker, glikojene (şekerin depo formu) dönüşerek daha sonra metabolizma sürecinde kullanılmak üzere karaciğerde ve kaslarda depolanır; fazla miktarda alınan şeker ise kilo artışına yol açar. Normal olarak yemeklerden sonra artan kandaki glikoz düzeri, pankreasta üretilen insülin tarafından düzenlenerek doğru düzeyde tutulur.
Şeker hastalığı (diyabet), kandaki şeker düzeyinin denetlenememesine yol açan insülin eksikliğinden kaynaklanır. Hipoglisemi ya da düşük kan şekeri, komaya ya da ölüme neden olabilir. Karaciğerden ve böbreklerden kan şekerinin sentezlenmesi, güç gerektiren fiziksel bir çabadan sonra vücudun toparlanmasının önemli bir parçasıdır. Glikojen depolanmasıyla ilgili, normal glikojen üretimini engelleyen, karaciğer ve dalak büyümesine yol açan çeşitli hastalıklar vardır (glikojen depolanan hastalıklar).