炭水化物（たんすいかぶつ、、）または糖質（とうしつ、、）は、単糖を構成成分とする有機化合物の総称である。非常に多様な種類があり、天然に存在する有機化合物の中で量が最も多い。有機栄養素のうち炭水化物、たんぱく質、脂肪は、多くの生物種で栄養素であり、「三大栄養素」とも呼ばれている。炭水化物の多くは分子式が CHO で表され、C(HO) と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれ、かつては含水炭素とも呼ばれた。後に定義は拡大し、炭水化物は糖およびその誘導体や縮合体の総称となり、分子式 CHO で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース CHO 、ポリアルコール、ケトン、酸などが挙げられる。また、分子式が CHO ではあっても、ホルムアルデヒド (CHO, m = n = 1) は炭水化物とは呼ばれない。今日では総称として糖質ないしは糖とよばれる場面の方が多くなっている。生物に必要不可欠な物質であり、骨格形成、貯蔵、代謝等に広く用いられる。栄養学的あるいはエネルギー代謝以外の糖質の事項については（例えば、化学的、分子生物学的性質）記事 糖に詳しい。炭水化物は主に植物の光合成でつくられる。1グラムにつき4キロカロリーのエネルギーがある。炭水化物は、単糖類、多糖類に分けられる。通常、炭水化物は、多糖類であるデンプンを多く含んでいる。炭水化物はもっとも多く必要とされる栄養素で、日本の食生活指針で炭水化物が多く含まれる食品が主食とされる。2003年のWHO/FAOの報告では、2型糖尿病や肥満のリスクを減らすとして、食物繊維の摂取源として野菜や果物と共に全粒穀物も挙げられている。全粒穀物は血糖負荷が低く血糖値を急激に上げにくいという特徴がある。食物繊維の重要性を報告していたバーキットは、1975年にトロウェルと一緒に『精製炭水化物と病気-食物繊維の影響』を出版し、精白していない全粒穀物の重要性を訴え、以降このことは科学的研究によって追認・支持されていく。砂糖は炭水化物以外の栄養素がほとんど含まれていないため、あまり多く摂取しないように言われている。また砂糖の主成分である蔗糖は糖類の中でもう蝕（虫歯）のリスクを最も高める。WHO/FAOでもう蝕との関連が指摘され、砂糖の多い食品は肥満との関連も指摘され、また砂糖の摂取量は全エネルギーの10%未満にすべきだと報告されている。薬物依存症との関連から砂糖依存症に関する研究報告がされており、砂糖依存症と肥満との関連が示唆される。果物に含まれる果糖は中性脂肪を増やす効果が高いので、生活習慣病において摂取制限が指導される場合がある。オリゴ糖などの腸内で分解されやすい糖類は、プロバイオティクスとして知られ、有用な腸内細菌を増やす作用がある。日本では、健康増進法に基づく栄養表示基準で、消費者向けに販売される食品に栄養成分を表示する際には表示方法が規定されている。「炭水化物」や「糖質」及び「食物繊維」の含有量の表示が認められている。また、これとは別に、状況に応じ「糖類」の含有量が表記される場合がある。例えば、「シュガーレス（無糖・ノンシュガー・糖類ゼロの表示も同じ意味）」「低糖・従来比糖類○○%カット」などの表記をする場合に用いられることがある。分類は下記の通りとなる。例えば、ある食品の栄養成分表示に、炭水化物○○g、糖質□□g、食物繊維△△g、糖類××gと書いてあれば、糖質と食物繊維の含有量□□・△△は、炭水化物含有量○○の内数であり、更に糖類含有量××は、糖質含有量□□の内数である。より厳密には、炭水化物とは以下を包括する一般名称である。構成炭素数でも分類される。これらは塩基によって、アルデヒド基を持つもの、アルドースとケトン基を持つもの、ケトースに分類される。アルデヒド基やケトン基がヒドロキシル基と結びついて環状の構造を作ると、その型から五員環（フラノース）と六員環（ピラノース）にも分けられる。不斉炭素の立体配置からは、D系列とL系列にも区分される。環状構造を持つとこれが別の不斉を生じ、α-アノマーとβ-アノマーにも分けることができる。人体が炭水化物を摂取すると、デンプンの場合唾液で加水分解され、胃液や膵液で二糖類のマルトースまで分解され、最終的に小腸の上皮細胞に存在するマルターゼ、スクラーゼ、イソマルターゼ、ラクターゼ、トレハラーゼなどの二糖類水解酵素により単糖類のグルコース、フルクトース、ガラクトースなどにまで分解されて初めて腸管からの吸収を可能とする。これは脂質が脂肪酸やモノグリセリド、タンパク質がアミノ酸、核酸が塩基や糖にまで分解されるのと同じであり、これら吸収される状態の物質は最終分解産物と呼ばれる。水に不溶性の脂質系最終分解産物と異なり、ミセルなどを作らず吸収されるとそのまま門脈血の中に溶け込む

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