I carboidrati più semplici sono chiamati monosaccaridi, che hanno una lunghezza di catena di carbonio compresa tra tre e sette. Molti zuccheri semplici sono monosaccaridi, inclusi glucosio e fruttosio. Si noti che il glucosio e il fruttosio hanno la stessa formula chimica, ma sono disposti diversamente.
Ci sono tre gruppi principali di carboidrati. I monosaccaridi sono i più corti e i più semplici e sono i mattoni di base per i carboidrati più complessi. I disaaccaridi consistono precisamente di due monosaccaridi legati insieme covalentemente, tipicamente alla fine. Infine, i polisaccaridi sono i carboidrati più complessi, costituiti da tre o più monosaccaridi legati insieme. Esempi comuni di polisaccaridi sono l'amido e il glicogeno.