Nella catena di atomi di carbonio ad ognuno di loro corrisponde una molecola di acqua (2 atomi di idrogeno e 1 di ossigeno), infatti la struttura chimica di un carboidrato è Cn(H2O)n dove n è il numero di atomi di carbonio.
In tutti i carboidrati è presente un atomo di ossigeno che è legato all'atomo di carbonio tramite un doppio legame e questo atomo di ossigeno di può individuare all'inizio o nel mezzo della catena.
Se il doppio legame si trova all'inizio allora il carboidrato è aldoso (perché il suo gruppo funzionale è un'aldeide) mentre se si trova nel mezzo è un chetoso (perché il suo gruppo funzionale è un chetone)
I carboidrati vengono chiamati anche zuccheri, uno degli zuccheri più comuni a 6 atomi di carbonio (esoso) è il glucosio. Il glucosio è un aldoso perché il suo doppio legame si trova all'inizio della catena.
Un altro zucchero esoso molto diffuso è il fruttosio, l'unica differenza tra il glucosio e il fruttosio sta nella posizione del doppio legame, nel caso del fruttosio si trova nel secondo atomo di carbonio ed è un chetoso
Questi sono i carboidrati più semplici e vengono detti monosaccaridi. Quando due monosaccaridi si legano tra loro, rilasciando una molecola d'acqua nella reazione, formano un disaccaride. Il disaccaride più comune è il saccarosio che deriva dall'unione di glucosio e fruttosio.
Più carboidrati legati tra loro formano polisaccaridi. I più comuni polisaccaridi sono la cellulosa e l'amido nei vegetali, il glicogeno e la chitina negli animali (la chitina si trova nell'esoscheletro di insetti e crostacei).