คาร์โบไฮเดรตน่าจะเป็นสารอินทรีย์ที่มีอยู่มากมายและแพร่หลายที่สุดในธรรมชาติ และเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด คาร์โบไฮเดรตเกิดจากพืชสีเขียวจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง คาร์โบไฮเดรตทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานและเป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่จำเป็นในสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้โครงสร้างของกรดนิวคลีอิกส่วนหนึ่งซึ่งมีข้อมูลทางพันธุกรรมประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตแม้ว่าจะมีการวางแผนการจำแนกประเภทของ คาร์โบไฮเดรต ไว้จำนวนหนึ่ง แต่การแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มหลัก ได้แก่ โมโนแซ็กคาไรด์ ไดแซ็กคาไรด์ โอลิโกแซ็กคาไรด์ และโพลีแซ็กคาไรด์ ซึ่งใช้กันมากที่สุดในที่นี้ โมโนแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลเชิงเดี่ยวส่วนใหญ่พบในองุ่น ผลไม้อื่นๆ และน้ำผึ้ง แม้ว่าพวกมันสามารถบรรจุอะตอมของคาร์บอนได้ตั้งแต่สามถึงเก้าอะตอม แต่ตัวแทนที่พบมากที่สุดประกอบด้วยห้าหรือหกตัวที่รวมกันเพื่อสร้างโมเลกุลคล้ายโซ่ น้ำตาลเชิงเดี่ยวที่สำคัญที่สุดสามชนิด ได้แก่ กลูโคส (หรือที่เรียกว่าเดกซ์โทรส น้ำตาลองุ่น และน้ำตาลข้าวโพด) ฟรุกโตส (น้ำตาลผลไม้) และกาแลคโตส มีสูตรโมเลกุลเหมือนกัน (C6H12O6) แต่เนื่องจากอะตอมของพวกมันมีโครงสร้างต่างกัน การจัดเรียงน้ำตาลมีลักษณะแตกต่างกัน นั่นคือพวกมันคือไอโซเมอร์