Углеводы — важнейшие компоненты пищевого рациона. Они подразделяются на моносахариды (глюкоза, фруктоза, галактоза), дисахариды (сахароза, мальтоза, лактоза), на переваримые полисахариды (крахмал, гликоген) и непереваримые полисахариды (пищевые волокна). Моносахариды и дисахариды имеют сладкий вкус, и потому их называют сахарами. Если сладость сахарозы оценить условно в 100 баллов, то по сравнению с ней лактоза получит 16 баллов, мальтоза и галактоза — 32, глюкоза — 81 и фруктоза — 173 балла. Дисахариды и переваримые полисахариды расщепляются в организме человека с образованием глюкозы и фруктозы. Окисление глюкозы сопровождается образованием значительных количеств аденозитрифосфорной кислоты (АТФ), которая является источником уникального вида энергии. Только ее использование обеспечивает непрерывность практически всех физиологических функций, и прежде всего — высшей нервной деятельности. Во время бодрствования энергия глюкозы восполняет почти половину энергетических затрат организма. При определенных условиях часть глюкозы, иногда значительная, превращается в собственный жир организма.
Калорийность суточного пищевого рациона жителя планеты за счет углеводов в среднем составляла 1680 ккал. В промышленно развитых странах это обеспечивало примерно 50%, а в развивающихся странах — около 75 энергетических затрат людей. Соответственно около 52% и 66% потреблявшихся в этих странах углеводов составляли зерновые сельскохозяйственные культуры.
Наиболее традиционными поставщиками углеводов сейчас в мире служат крахмалосодержащие продукты — мука, крупы и картофель. Практически здоровым людям с учетом возраста, характера и интенсивности их труда в сутки необходимо потреблять 300-500 г углеводов. У спортсменов в дни напряженных тренировок и соревнований суточная норма углеводов может возрастать до 600-700 г, хотя этот компонент питания не считают незаменимым. Довольно часто, а при больших энергетических затратах почти всегда, суточный рацион в общей сложности должен содержать не менее 50 г моносахаридов и дисахаридов. Иначе в организме усиливаются окислительные процессы с побочным образованием нежелательных для него кетоновых тел. Кроме того, для энергетических нужд начинают расходоваться мышечные и некоторые другие белки организма, а также часть аминокислот, поступивших с пищей. Избыток углеводов в пищевом рационе, особенно легкоусвояемых, становится причиной превышения нормального уровня глюкозы в крови. Это состояние является одной из причин ожирения. Пищевой рацион должен содержать около 25 г непереваримых углеводов, или, как прежде их называли, балластных веществ.