三大栄養素の中の炭水化物は、糖質と食物繊維に分けられます。糖質は1g 当たり4kcal のエネルギーを発生し、糖質は他の栄養素（タンパク質は4kcal/g、脂質9kcal/g のエネルギーを発生する）からのものより優先的にエネルギー源として利用されます。
2013 年のデータでは日本人は総エネルギーの約59.3% を糖質から摂っていますが、この割合は1950 年と比較すると減ってきており、脂質から摂る割合が25.9%と増えています。1950 年では糖質から約79%、脂質から7.7%でした。現在では糖質は肥満の最大の要因として敬遠される傾向にありますが、問題は糖質の種類にあります。

糖質は、加水分解によりそれ以上分解できない最少単位である「単糖類」、2 つの単糖が結合した「二糖類」、単糖類が多数結合した「多糖類」に分類されます。
このうち、単糖の数が少ないものほど摂取後に速やかに吸収され、血糖値を急激に上昇させます。そのような糖質を大量に摂取すると、上昇した血糖値を下げるためインスリンが多く分泌され、インスリン過剰分泌により、肥満を引き起こしやすくなります。するとインスリンを分泌するすい臓が疲弊し、低血糖症や糖尿病を引き起こす原因となることがあります。

糖質はほとんどがエネルギー源となります。そのうち一部はグリコーゲンとして肝臓や筋肉に蓄えられ、一部は中性脂肪として蓄えられます。その中で、一部がタンパク質や脂質と結びついて、体内で生理的機能を担っています。

総摂取カロリーに占める糖質の摂取割合が40％以下になると、エネルギーの材料が不足するため、身体がだるくなったり、集中力が無くなったりします。その際、身体は基礎代謝や活動のためのエネルギーを獲得するために、自律神経やホルモンをはたらかせ、脂肪やタンパク質からエネルギーを産生しようとします（ 注1）。
このときに分泌されるカテコールアミン（ 注2） は自律神経の中の交感神経の伝達物質でもあり、糖質不足が続くと自律神経のバランスを崩しやすくなります。

糖質は体内で分解され、最後は単糖類の形になって吸収されます。多糖類の食品を摂取した場合は、体内で単糖類にまで分解され吸収されるまでにある程度の時間がかかります（30 ～ 40 分）が、単糖類や二糖類で摂取すると、即座に吸収され血糖値が急上昇することになります。単糖類の摂取はなるべく控えることが大事です。
糖質が体内で代謝され、エネルギーに変換されるためには、補酵素としてビタミンB 群が必要です。摂取する糖質の量が増えるほど、ビタミンB 群を摂る必要が増します。
糖質は、過剰に摂取するとインスリンの分泌量が増え、ブドウ糖が脂肪に転化して貯蔵されやすくなり、肥満の原因になります。また早食いや就寝直前の食事は、同様に太る原因となるので注意しましょう。