Die beiden wichtigsten Typen von Kohlenhydraten sind (Einfach- und Zweifach-)Zucker sowie Stärke. Zucker und Stärke liefern dieselbe Energie je Gramm (4 kcal). Kohlenhydrate liefern weniger Energie als Fett  (9 kcal je Gramm) oder Alkohol (7 kcal je Gramm). Ein weiterer Typ von Kohlenhydraten sind pflanzliche Fasern (Zellulose). Im Gegensatz zu den anderen Kohlenhydraten wird Zellulose nicht im Dünndarm resorbiert und liefert keine Energie, wenngleich eine gewisse Metabolisierung im Dickdarm stattfindet.  Bei unserer Nahrungsaufnahme sollte mindestens die Hälfte der Energie aus Kohlenhydraten stammen, in einer persönlich angepassten Verteilung von  Stärke sowie Gemüse und Früchte.

Stärke kommt im Getreide (Reis, Mais, Weizen usw.) und in daraus hergestellten Produkten (Brot, Teigwaren usw.) sowie in Kartoffeln und Hülsenfrüchten vor. Zu den Zuckern gehören u. a. Saccharose (Haushaltszucker, den wir im Weiteren als ‘den Zucker’  bezeichnen), Glukose, Fruktose, Laktose und Maltose und kommen natürlicherweise in Lebensmitteln wie Obst, Gemüse und Milchprodukten vor. Auch die Hersteller fügen  viele dieser Zuckersorten bei der Verarbeitung von Lebensmitteln  hinzu, damit auf diese Weise wichtige Vorgänge stattfinden können. Die Zucker verleihen Lebensmitteln  süßen Geschmack,  Beschaffenheit,  Struktur sowie  Festigkeit. Die Beschaffenheit hat einen wesentlichen  Einfluss auf die Schmackhaftigkeit   und somit auf die Akzeptanz von Lebensmitteln. Zu den weiteren Aufgaben von Zuckern gehören das  Haltbarmachen von Konfitüre und Gelee, die Unterstützung bei der Hefegärung sowie  die Beteiligung an der Bräunung und Aromatisierung von Backwaren. Saccharose (Haushaltszucker, ein Disaccharid,  besteht aus den Bausteinen Glukose und Fruktose) ist ein süß schmeckendes Kohlenhydrat. Es wird aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser mit Hilfe der Lichtenergie im Rahmen der Fotosynthese von Pflanzen hergestellt. In Zuckerrüben und Zuckerrohr werden große Mengen davon produziert. Die aus Zuckerrohr oder Zuckerrüben gewonnene Saccharose ist ein natürliches Produkt, das sich in seinen Eigenschaften nicht von dem in Obst und Gemüse vorhandenen Zucker unterscheidet. 

Energie für Gehirn und Muskeln 

Kohlenhydrate haben eine wesentliche Bedeutung für unsere Körperfunktionen. Das Gehirn ist fast ausschließlich von einer konstanten Versorgung mit Glukose über den Blutkreislauf abhängig. Das Gehirn eines Erwachsenen verbraucht ungefähr 140 g Glukose pro Tag. Dies kann sogar die Hälfte der mit der Nahrung eingenommenen Gesamtmenge an Kohlenhydraten sein. Es gibt einige Studien an Erwachsenen, die gezeigt haben, dass der Verzehr einer Kohlenhydrat-Mahlzeit oder eines mit Zucker gesüßten Getränks mit verbesserter geistiger Leistungsfähigkeit einherging. Dazu gehörte die Verbesserung der Merkfähigkeit, der Reaktionszeiten, der Aufmerksamkeit sowie der rechnerischen Leistungsfähigkeit. Es wurde herausgefunden, dass der Verzehr kohlenhydratreicher Mahlzeiten, einer Zwischenmahlzeit oder eines mit Zucker gesüßten Getränks günstige kognitive Wirkungen zur Folge hatte und zum Rückgang des Erschöpfungsgefühls beitrug. Doch Achtung, Zuckerhaltige Zwischenmahlzeiten sollten gänzlich weg gelassen werden. Kombinationen von einem Stück Vollkornbrot und Käse, oder einige Nüsse mit einer Frucht sind vorteihafter. Da die Glykogenvorräte des Körpers (aus Glukose aufgebaute kurzfristige Energiespeicher) in der Leber sowie in der Muskulatur begrenzt sind, ist der Glykogenabbau in der Muskulatur als Hauptursache für Erschöpfung bei anaerober, intensiver und langandauern- der körperlicher Betätigung (60-90 Minuten) anzusehen. Sportlergetränke, die verschiedene Zucker, Elektrolyte sowie Wasser enthalten, können Dehydratation vorbeugen, Erschöpfung hinauszögern und die körpe-reigenen Glykogenvorräte vor deren Abbau schützen, da vorzugsweise die aufgenommenen und im Blutkreislauf gelösten Zucker von der Muskulatur aufgebraucht werden. Im Falle hoch intensiver Betätigung kann das Glykogen in einem späteren Stadium mobilisiert werden, wenn die entsprechenden körperlichen Erfordernisse andauern. Im Hinblick auf den Wiederaufbau der abgebauten Glykogenvorräte, was besonders für Leistungssportler von Bedeutung ist, werden Kohlenhydrate, die schnell aufgenommen und von unserem Körper ebenfalls schnell resorbiert werden, viel schneller in Form von Glykogen gespeichert als Kohlenhydrate mit einem niedrigen Glykämischen Index (GI). Der GI ist eine wirksame Art der Einstufung kohlenhydrathaltiger Nahrung bezüglich der nach ihrem Verzehr hervorgerufenen Höhe des Blutzuckerspiegels. 

Zucker und Körpergewicht 

Es kommt zur Gewichtszunahme, wenn die Energieaufnahme aus Nahrung und Getränken höher ist als die Energie, die beim Stoffwechsel oder bei körperlicher Betätigung verbrannt wird. Insofern ist es schwierig, Zusammenhänge zwischen  Adipositas und Konsum eines einzelnen Nahrungsmittels, Nährstoffs oder Inhaltsstoffs festzustellen. Die Aufnahme zu vieler Kalorien, ganz gleich aus welcher Quelle, kann zu Überernährung und zu Übergewicht führen, wenn sie nicht durch körperliche Betätigung aufgebraucht werden. Für alle Arten von Lebensmitteln und Getränken gilt: wenn sie zu einer exzessiven Energieaufnahme im Vergleich zum Energiebedarf beitragen, so tragen sie ebenfalls zur Gewichtszunahme bei. Ein grosses Ernährungsproblem sind die „versteckten“ Zucker, die entweder als einfache Zucker oder Stärkezucker in Nahrungsmitteln vorkommen. Als Stärkezucker bezeichnet man Zuckerarten, die aus Stärke hergestellt werden wie Maltodextrin, Fruktosesirup und Glukosesirup.