葡萄糖等最初发现和研究的简单糖类经元素分析后，确定它们的组分是碳、氢和氧，而且三者的比例为1:2:1,或者说，碳和水的比例为1:1。为此，当年认为这些简单的糖类是由碳和水构成的，故而，在早年，糖也被称为碳水化合物。碳水化合物这个名词一直被应用至今。然而在学术上更多使用糖这个术语，因为随着研究的深入，发现了一系列化合物，它们都具有糖类的性质，但是其组分并不只含有碳和水，还有氮等其它元素，而且碳和水的比例也不是1:1。
        在化学上的糖类是各种各样多羟基醛类或多羟基酮类，以及它们衍生物的总称。所有的糖类中最简单的是单糖，如葡萄糖和果糖。其它所有的糖类都是由单糖和它们的衍生物构成的。由为数不多的单糖组成的糖类被称为寡糖，蔗糖是由葡萄糖和果糖形成的二糖，乳汁中的乳糖是由葡萄糖和半乳糖构成的二糖；一般由20个单糖构成的糖类被称为多糖，淀粉是最常见的多糖。但是在自然界中生物量对多的多糖是纤维素和甲壳质。纤维素是植物界最多的糖类，没有一种植物不含有纤维素。构成纤维素的单糖是葡萄糖。尽管纤维素和淀粉都是由葡萄糖构成，只是在连接时，葡萄糖的立体结构上稍有不同，就产生了性质完全不同的产物。如果葡萄糖中参与连接的羟基是平伏的，连接后的产物是纤维素；假如葡萄糖中参与连接的那个羟基是垂直取向的，得到的多糖就变成了淀粉。由此不难看出，糖类结构和性质的多变。除了葡萄糖以外，半乳糖、甘露糖、木糖和阿拉伯等其它的单糖有可构成多糖，例如，木聚糖等。而且有些多糖，被称为杂多糖，它们含有2种以上的单糖。例如被誉为健美食品的魔芋多糖，就是葡萄糖和甘露糖形成的杂多糖。葡萄糖和半乳糖的衍生物N-乙酰氨基葡萄糖和半乳糖醛酸等也可以形成多糖。甲壳质是动物界中最多的多糖，它就是由N-乙酰氨基葡萄糖形成的多糖。在细菌的表面起到保护作用的细胞壁中不可缺少的组分是肽聚糖。青霉素之所以能抗菌，是因为它能抑制肽聚糖的合成，使得肽聚糖保持在水溶的状态，不能形成交联的水不溶的细胞壁，这样细菌的细胞就得不到保护，而容易被杀死。而在酵母等其它的真菌表面也存在着一些不同类型的多糖，其中除了纤维素和甲壳质外，还有甘露糖构成的甘露聚糖等。
        浩瀚的海洋蕴藏着丰富的资源，开发这些资源已成为当今关注的一个热点。这些资源中也包括了多糖。藻类含有的海藻酸和琼脂糖是这类海洋多糖的两个人们熟知的代表。