I carboidrati forniscono energia alle cellule e agiscono come molecole di segnalazione che comunicano con l'ambiente interno ed esterno. Il corpo trasforma i carboidrati in glucosio, che quindi utilizza immediatamente o immagazzina.
Circa il 5% della membrana cellulare contiene carboidrati. Oltre a fornire alla cellula la struttura, facilitano la comunicazione. I carboidrati aiutano a mediare ciò che accade all'interno della cellula e svolgono un ruolo nell'aiutarli a riconoscere i patogeni alieni che entrano nel corpo. Quando un carboidrato è attaccato a un lipide, è chiamato glicolipide e aiuta la segnalazione intracellulare. Al contrario, le glicoproteine identificano le sostanze estranee che entrano nella cellula. I carboidrati superficiali delle cellule sistemano anche le proteine all'interno della cellula, che aiutano il funzionamento della cellula.
Senza i carboidrati, le proteine non avrebbero una fonte costante di energia. Dopo che entrano nel corpo, i carboidrati vengono scomposti in molecole più piccole pronte per l'assorbimento attraverso la parete cellulare. L'insulina aiuta il glucosio a trasferirsi nelle cellule, che quindi aiuta la produzione di adenosina trifosfato a produrre energia cellulare. Il glucosio in eccesso viene immagazzinato nel fegato e nei muscoli sotto forma di glicogeno. Quando il corpo non ha carboidrati come fonte di energia, abbatte invece le proteine. Il glicogeno è particolarmente importante quando qualcuno si esercita, in quanto ha bisogno di una rapida fonte di energia.