Οι υδατάνθρακες είναι μια κατηγορία οργανικών ενώσεων που έχουν τη φύση των σακχάρων ή κοντά στα σάκχαρα στη δομή και τις χημικές τους ιδιότητες. Μαζί με τις πρωτεΐνες και τα λίπη, οι υδατάνθρακες παίζουν ζωτικό ρόλο στο μεταβολισμό και την ενέργεια στο σώμα του ανθρώπου και των ζώων.
Οι υδατάνθρακες αποτελούν μέρος φυτικών, ζωικών και βακτηριακών οργανισμών και αποτελούν τη συντριπτική πλειοψηφία των οργανικών φυσικών ενώσεων. Όλα τα οργανικά θρεπτικά συστατικά προέρχονται τελικά από υδατάνθρακες που παράγονται από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό.
Οι υδατάνθρακες είναι το κύριο συστατικό της τροφής για τον άνθρωπο και τα περισσότερα ζώα, παρέχοντάς τους το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας που χρειάζονται για τη ζωή. Στο σώμα των ενηλίκων, περισσότερο από το ήμισυ της ενέργειας προέρχεται από υδατάνθρακες. Παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο ως το κύριο δομικό υλικό των φυτών, ο σκελετός των εντόμων, των καρκινοειδών και άλλων οργανισμών.
Οι υδατάνθρακες χωρίζονται σε μονοσακχαρίτες, ολιγοσακχαρίτες και πολυσακχαρίτες. Η κύρια πηγή υδατανθράκων στη διατροφή του ανθρώπου είναι οι φυτικές τροφές. Οι υδατάνθρακες αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το ήμισυ της ημερήσιας πρόσληψης θερμίδων. Οι πιο σημαντικοί διατροφικοί υδατάνθρακες είναι η γλυκόζη, η φρουκτόζη, η σακχαρόζη, η λακτόζη και το άμυλο.
Οι υδατάνθρακες αφομοιώνονται εύκολα και εισέρχονται γρήγορα στην κυκλοφορία του αίματος. Οι υπερβολικοί υδατάνθρακες στη διατροφή συμβάλλουν στην παχυσαρκία. Όταν ο μεταβολισμός των υδατανθράκων διαταράσσεται, εμφανίζονται σοβαρές ασθένειες, όπως ο διαβήτης, η γλυκογένεση και άλλες. Έτσι, οι υδατάνθρακες παίζουν ζωτικό ρόλο στο μεταβολισμό, αποτελούν την κύρια πηγή ενέργειας και βασικό συστατικό της διατροφής. Ο μεταβολισμός τους στο σώμα σχετίζεται στενά με τον μεταβολισμό των πρωτεϊνών και των λιπών.