Os carboidratos mais simples são chamados de monossacarídeos, que têm um comprimento de cadeia de carbono entre três e sete. Muitos açúcares simples são monossacarídeos, incluindo glicose e frutose. Observe que a glicose e a frutose têm a mesma fórmula química, mas estão organizadas de maneiras diferentes.
Existem três grupos principais de carboidratos. Os monossacarídeos são os mais curtos e simples, e são os blocos de construção dos carboidratos mais complexos. Disaacarídeos consistem em precisamente dois monossacarídeos ligados covalentemente, normalmente no final. Finalmente, os polissacarídeos são os carboidratos mais complexos, consistindo de três ou mais monossacarídeos ligados entre si. Exemplos comuns de polissacarídeos são amido e glicogênio.