碳水化合物又称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。它们在自然界中构成植物骨架，并作为能量储备，对人体有重要的生理作用。

碳水化合物不能直接等同于糖，1998年，FAO/WHO根据化学结构将碳水化合物分为三大类，包括糖（葡萄糖、白砂糖、木糖醇），寡糖（也叫低聚糖，比如说麦芽糊精和低聚果糖）和多糖。

而营养科学领域中所说的“糖”，只指属于刚才说的第一类糖里的单糖、双糖和糖醇，也就是说糖是碳水化合物里的一种。

最常见的是大米、面粉及其制品，比如米饭、面条、馒头等。另外，杂豆类食物和薯类食物也应该算作主食，比如绿豆、红豆、芸豆，红薯、土豆、紫薯等。

这是碳水化合物在人体内最重要的生理功能！在三大营养素中，糖类产热最快，供能及时，价格也最为廉价。每克碳水化合物在体内氧化可产生16.7kJ（4kcal）能量。且维持健康成年人所需要的能量中，55%-65%是由碳水化合物提供的。

糖原是碳水化合物在肝脏和肌肉中的储存形式，一旦机体需要，糖原可分解为葡萄糖快速提供能量，而脑及神经组织只能靠血液中的葡萄糖供给能量。故当血糖过低时，会出现头晕、心悸、出冷汗、甚至昏迷等症状。

所有的神经组织和细胞中都含有糖类，作为控制和代替遗传物质的基础，脱氧核糖核酸和核糖核酸都含有核糖。

健康成年人机体所需的能量主要由碳水化合物供给，当碳水化合物供给不足时，机体会通过糖异生作用动用蛋白质和脂肪供能。而当碳水化合物充足时，可减少蛋白质作为能量的消耗，使更多的蛋白质参与构成组织、调节生理机能等重要的生理功能，因此碳水化合物具有节约蛋白质的作用。

脂肪在体内代谢需要碳水化合物参与，当饮食中碳水化合物供给不足时，脂肪酸不被彻底氧化，会产生过多的中间产物酮体，而酮体在体内蓄积过量会造成酮症酸中毒。若是膳食中有充足的碳水化合物就可以避免以上现象的产生。

在中国营养学会推出的中国居民平衡膳食宝塔中，日常食物被分为5层，其中主食类占据最底层，摄入量最大，意味着主食是平衡膳食的基础。《中国居民膳食指南》建议，食物多样，谷类为主，成年人每天应摄入谷类食物250克—400克。

古人说“五谷为养”，要知道，古时候的五谷，并不是我们现在的精米白面。那时候吃的是糙米、小米等全谷物。我们要重新让全谷物粗杂粮回到餐盘里。粗粮、杂粮是膳食纤维的重要来源，是B族维生素的重要来源。《中国居民膳食指南》建议，全谷物应该占主食的1/3的量。另外，杂豆类和薯类也可以部分替代主食。