Karbonhidratlar karbon, hidrojen ve oksijenden oluşur. Karbonhidratlar vücuda bir enerji kaynağı sağlar ve selüloz ve glikojenin yapı taşlarıdır. Ayrıca DNA, RNA, glikolipitler, glikoproteinler ve ATP oluşturmak için diğer moleküllerle birleşirler.
Glikoz, fruktoz, galaktoz ve riboz basit karbonhidratlardır. Kaslar büyümek için glikoz gerektirir ve organların çalışması için gereklidir. Aynı zamanda vücudun en önemli yakıtıdır. Meyve ve sebzelerde fruktoz bulunur. Sütte galaktoz bulunurken, ribonükleik asidin bir parçası olan riboz insan vücudunun her hücresinde bulunur. Solunum sırasında, karbonhidratlar metabolize edilir ve enerji açığa çıkarır. Enerjiye dönüştürülmeyen karbonhidratlar yağ olarak depolanır.
Kompleks karbonhidratlar arasında nişasta, glikojen ve selüloz bulunur. Nişasta, pirinç, buğday, mısır, havuç ve patateslerde bulunur. Glikojen, hayvan kaslarında ve karaciğerlerinde bulunur. Hem nişasta hem de glikojen depolanan enerjinin formlarıdır. Selüloz bitkilerin iskeleti gibi davranır ve şekillerini verir. Aynı zamanda bir diyet lifi kaynağıdır.Basit karbonhidratlar gram başına 3.87 kalori verir ve genellikle unlu mamüller, şekerler ve alkolsüz içecekler dahil olmak üzere işlenmiş gıdalarla ilişkilendirilir. Kompleks karbonhidratlar gram başına 3,57 ila 4,12 kalori verir ve genellikle doğal, işlenmemiş gıdalarla ilişkilendirilir.