Die in Kohlenhydraten enthaltenen Elemente sind Sauerstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff. Kohlenhydrate umfassen eines der vier essentiellen Biomoleküle lebender Organismen und sind die Hauptquelle für biologische Brennstoffe, die die Zellatmung antreiben.
Kohlenhydrate werden im Allgemeinen in drei Hauptgruppen eingeteilt: Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide. Monosaccharide sind die einfachste Form von Kohlenhydraten und bestehen aus nur einem Zuckermolekül, das als Monomer bezeichnet wird. Die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bilden in einem einzigen Monomer jeweils ein Verhältnis von 1:2:1. Glukose, das Hauptmolekül der Zellatmung, ist ein Beispiel für ein Monosaccharid. Dissaccharide werden aus der Kombination von zwei Monosacchariden hergestellt; Beispiele umfassen Maltose und Lactose. Polysaccharide sind komplexe Moleküle, die aus einer langen Kette von Zuckermonomeren aufgebaut sind. Einige Beispiele sind Stärke, Cellulose und Pektin.