(1)供給能量：每克葡萄糖產熱16千焦(4千卡)，人體攝入的碳水化合物在體內經消化變成葡萄糖或其它單糖參加機體代謝。每個人膳食中碳水化合物的比例沒有規定具體數量，我國營養專家認為碳水化合物產熱量佔總熱量的60—65%為宜。平時攝入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中含量較高，攝入碳水化合物的同時，能獲得蛋白質、脂類、維生素、礦物質、膳食纖維等其它營養物質。而攝人單糖或雙糖如蔗糖，除能補充熱量外，不能補充其它營養素。
(2)構成細胞和組織：每個細胞都有碳水化合物，其含量為2%—10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分佈在細腦膜、細胞器膜、細胞漿以及細胞間質中。
(3)節省蛋白質：食物中碳水化合物不足，機體不得不動用蛋白質來滿足機體活動所需的能量，這將影響機體用蛋白質進行合成新的蛋白質和組織更新。因此，完全不吃主食，只吃肉類是不適宜的，因肉類中含碳水化合物很少，這樣機體組織將用蛋白質產熱，對機體沒有好處。所以減肥病人或糖尿病患者最少攝入的碳水化合物不要低於150克主食。
(4)維持腦細胞的正常功能：葡萄糖是維持大腦正常功能的必需營養素，當血糖濃度下降時，腦組織可因缺乏能源而使腦細胞功能受損，造成功能障礙，並出現頭暈、心悸、出冷汗、甚至昏迷。
(5)其它：碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有潤滑作用。另外它可控制細腦膜的通透性。並且是一些合成生物大分子物質的前體，如嘌呤、嘧啶、膽固醇等。
碳水化合物主要的生理功能：
1、 構成機體的重要物質;
2、 提供熱能;
3、 維持大腦功能必須的能源;
4、 調節脂肪代謝;
5、 提供膳食纖維。
