最も単純な炭水化物は単糖類、つまり単糖類である。 単糖類は炭素原子に水素と酸素原子が結合した環（または鎖）で構成されている。 炭素と水素と酸素の比率はどの単糖類でも同じである。 分子内の炭素原子の数、およびすべての原子の配置によって、それがどのような種類の単糖であるかが決定される。

光合成の直接の産物はグルコースと呼ばれる単糖類で、他の単糖類の例としてはフルクトースやガラクトースがある。 植物では、単糖はエネルギー源として、あるいはより大きな分子の構成要素として利用される。

私たちが最もよく知っている表糖はスクロースです。 スクロースは二糖類で、「ジ」は2つの単糖（この場合はグルコースとフルクトース）からなることを示しています。スクロースの最も重要な商業的供給源はサトウキビとテンサイです。 単糖はより大きな分子を作るためのビルディングブロックとして使われ、多糖はこれらのより大きな分子の例であると前述した。

植物に含まれる多糖類はデンプンとセルロースの2種類が主である。 デンプン分子もセルロース分子も、何千ものグルコース分子が端と端にくっついた長い鎖でできている。 デンプンとセルロースの違いは、グルコース分子がどのように結合しているかにある。 この分子の配置の違いにより、デンプンとセルロースの性質が大きく異なることが説明できます。

でんぷんは主に余分な食物備蓄（糖分）の貯蔵として使われ、ほとんどの植物に含まれている。 身近な食品の多くは、白または「アイリッシュ」ポテト（膨れた茎の先端）やサツマイモ（膨れた根）など、デンプンの貯蔵構造物です。 また、デンプンは単子葉植物の種子や一部の双子葉植物の種子の胚乳（貯蔵組織）にも多く含まれており、発芽する胚のエネルギー源として利用されている。 デンプンで満たされた種子の例としては、小麦やオート麦などの穀物があります。

セルロースは、以前の議論で覚えていると思いますが、主に構造支持に使用されます。 デンプン分子とは異なり、グルコース分子がセルロース分子に結合すると、植物や私たちの食物源として利用できなくなります。

セルロースは分解に非常に強い。 セルロースを消化・分解する能力を持つ生物は、バクテリア、菌類、その他の微生物、シルバーフィッシュ、およびその他少数の生物に限られる。 それでも、セルロースは健康的な食生活の重要な構成要素であり、一般に食物繊維として知られているものの主要な構成要素です。