I carboidrati sono formati da un atomo di carbonio, uno di idrogeno e due di ossigeno; essi vengono indicati attraverso la formula (CH2O)n, dove n varia da 3 a 7 atomi di carbonio.
Ad eccezione del lattosio e di una piccola quota di glicogeno, i vegetali rappresentano la sorgente principale di carboidrati, i quali possono essere distinti in zuccheri semplici e zuccheri complessi. I primi sono rappresentati da monosaccaridi, disaccaridi ed oligosaccaridi, gli zuccheri complessi sono invece l’amido ed il glicogeno.

I monosaccaridi rappresentano l'unità di base dei carboidrati e sono caratterizzati dal numero di atomi di carbonio presenti nella loro catena (3--> triosi, 4--> tetrosi ecc.).
Gli esosi (glucosio, fruttosio, galattosio) sono i più importanti dal punto di vista nutrizionale e vengono assorbiti (soprattutto i glucidi) attraverso la mucosa intestinale sotto forma di monosaccaridi (prevalentemente glucosio); di questo glucosio, la maggior parte provvede ai bisogni energetici immediati, mentre una certa quantità viene depositata, sotto forma di glicogeno, sia nel fegato, che nei muscoli; il rimanente viene trasformato in grasso.
Il fruttosio ed il galattosio vengono trasformati in glucosio dal fegato. A volte, alcuni soggetti possono essere privi di enzimi specifici necessari a queste trasformazioni (come avviene per esempio quando si verifica intolleranza al latte).

Il glucosio è normalmente presente nei cibi, ma può essere prodotto anche per digestione di molecole glucidiche complesse; la gluconeogenesi è il processo mediante il quale si forma glucosio a partire da aminoacidi, proteine e glicerolo contenuto negli acidi grassi. La gluconeogenesi (che è controllata da ormoni specifici) dipende dal livello di glucosio presente nel sangue.
A digiuno, la glicemia è costante (tra 70-100 mg per ml), aumentando subito dopo il pasto e ritornando a valori normali quando il glucosio è già stato trasformato e depositato. Dopo l'assorbimento a livello del piccolo intestino, il glucosio può essere utilizzato a scopo energetico (a livello cellulare), oppure immagazzinato a livello epatico o muscolare sotto forma di glicogeno; la terza via è quella nella quale il glucosio viene trasformato in grasso di deposito a scopo energetico.
L'insulina favorisce l'assorbimento e l'ossidazione del glucosio da parte delle cellule e l'innalzamento della glicemia determina un aumento della produzione di insulina; a sua volta, la maggior quantità di insulina liberata abbassa il livello di glicemia.
Il glucagone, in opposizione all’azione dell'insulina, innalza la glicemia mediante l'accelerazione della glicogenolisi e della gluconeogesi.

Il fruttosio, che si trova normalmente nella frutta e nel miele, viene assorbito direttamente nel piccolo intestino, quindi trasportato nel fegato e qui convertito completamente in glucosio.
Il galattosio (che non si trova libero in natura) legato al glucosio forma il lattosio (lo zucchero del latte).
I disaccaridi e gli oligosaccaridi sono rappresentati da due o più monosaccaridi; i disaccaridi più importanti dal punto di vista nutrizionale sono rappresentati dal saccarosio e dal lattosio.
Il saccarosio (glucosio+fruttosio) è molto comune in natura e si trova nello zucchero delle barbabietole e della canna, nello sciroppo d'acero e nel miele.
Il lattosio (glucosio+galattosio) è lo zucchero del latte e può essere prodotto artificialmente; vi può essere intolleranza nei confronti del latte, per mancanza dell'enzima lattasi.
Il maltosio (glucosio+glucosio) fornisce un modesto contributo alla nostra dieta; si trova nella birra, nei cereali e nei germogli.

ZUCCHERI COMPLESSI
Gli zuccheri complessi (o polisaccaridi) si formano grazie a legami glicosidici, attraverso l’unione di molti monosaccaridi (da 10 a migliaia). I polisaccaridi possono essere distinti in zuccheri complessi di origine animale e zuccheri complessi di origine vegetale. Il termine carboidrati complessi viene riferito solitamente all'amido presente nella dieta.

Zuccheri complessi di origine vegetale
L’amido è, nella dieta del soggetto adulto sano, la principale fonte di carboidrati disponibili all’assorbimento ed utilizzabili dal metabolismo cellulare. Una percentuale di amido variabile, ma comunque generalmente limitata, può non essere assimilata e viene definita amido resistente. Altri carboidrati complessi non disponibili sono la cellulosa, le pectine, le emicellulose, ed una varietà di gomme e mucillagini di varia natura. Queste sostanze, insieme alla lignina (un polimero della parete cellulare vegetale non composto da carboidrati), vengono di solito definite con il termine generale di fibra alimentare. L’amido rappresenta la riserva glucidica dei vegetali e si trova comunemente nei semi, nei cereali, in diverse qualità di grano, fagioli, piselli, patate e radici. L'amido si trova in due forme distinte: l’amilosio (lunga catena rettilinea di unità di glucosio arrotolate ad elica) e l’amilopectina (molecola complessa formata da monosaccaridi ramificati tra loro). La predominanza di una forma sull'altra, dipendente dal tipo di vegetale, determina la digeribilità degli alimenti: maggiore è il contenuto di amilopectina e più alta sarà la loro digeribilità.
La digestione dell'amido è catalizzata da enzimi alfa amilasi (presenti nella saliva e nella secrezione pancreatica) con liberazione di maltosio, maltotriosio e destrine, successivamente scisse da oligosaccaridasi attaccati ai microvilli, fino a formare monosaccaridi assorbiti a livello intestinale come tali.