Rys. 1 przedstawia najczęściej spotykane sacharydy. W zależności od liczby jednostek cukru \( (\ce{C}{_6}\ce{H}{_{10}}\ce{O}{_5}) \), które je tworzą sacharydy zostały podzielone na: monocukry (zbudowane z pojedynczej jednostki cukru), dicukry (powstałe przez połączenie dwóch jednostek cukru), oligocukry (składają się ze stosunkowo niewielkiej liczby jednostek cukru) i policukry (w ich skład wchodzi wiele połączonych ze sobą cząsteczek cukru).

Sacharydy są materiałem odżywczym (np. maltoza, laktoza i rafininoza) i budulcowym (np. celuloza i hemiceluloza). Polisacharydy służą także, jako magazyny energii (np. skrobia i glikogen). Ryboza jest ważnym składnikiem koenzymów, takich jak: ATP, FAD i NAD oraz kwasu rybonukleinowego (RNA) (zob. Kwasy nukleinowe ). Dezoksyryboza jest elementem składowym kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) (zob. Kwasy nukleinowe ). Część węglowodanów pełni funkcje transportowe (np. sacharoza w roślinach oraz glukoza w organizmach zwierzęcych) lub modyfikują działanie białek. Na przykład, heparyna hamuje krzepnięcie krwi.

Sacharydy, z uwagi na fakt, że każdy atom węgla tworzący łańcuch węglowodanowy jest asymetryczny i może przyjąć dwie konfiguracje (D– i L–) (zob. Izomeria związków organicznych-Rys. 3 ), za wyjątkiem pierwszego i ostatniego atomu węgla, występują w wielu formach izomerycznych. Konformację D– lub L– określa się w oparciu o orientację asymetrycznego atomu węgla położonego najdalej od grupy karbonylowej. W standardowej projekcji Fischera, jeśli grupa hydroksylowa znajduje się po prawej stronie łańcucha węglowego, cząsteczką jest D–węglowodanem ( Rys. 1 ), w przeciwnym razie jest to węglowodan L–.

Sacharydy występują zwykle w dwóch postaciach: postaci otwartej łańcuchowej, charakterystycznej dla liniowych monocukrów (zob. Rys. 2 kolumny A–B) oraz w postaci pierścienia zamkniętego ( Rys. 2 C–E), w którym grupa karbonylowa w aldehydzie lub ketonie reaguje z grupą hydroksylową dając hemiacetal (reakcja Aldehydy i ketony-( 9 ) ). Podczas przejścia cukru z postaci liniowej do postaci cyklicznej, atom węgla karbonylu (anomeryczny) może przyjąć dwie możliwe konformacje. A zatem, atom tlenu karbonylu może znaleźć się powyżej lub poniżej płaszczyzny pierścienia węglowodanu. Otrzymana para stereoizomerów nazywa się anomerami. W \( \alpha \)–anomerze, grupa hydroksylowa na anomerycznym atomie węgla (atom węgla podstawiony grupą hydroksylową i grupą alkoksylową) jest zlokalizowana po przeciwnej stronie ( \( {trans} \) ) pierścienia cukru względem grupy \( {–}\ce{CH}{_2}\ce{OH} \) ( Rys. 2 D). W anomerze \( \beta \), zarówno grupa \( {–}\ce{CH}{_2}\ce{OH} \), jak i anomeryczna grupa hydroksylowa znajdują się po tej samej stronie ( \( {cis} \) ) płaszczyzny pierścienia cukru ( Rys. 2 E).

Sacharydy klasyfikuje się w zależności: od liczby atomów węgla w cząsteczce (np. tetrozy, pentozy, heksozy i heptozy), od ich złożoności (mono–, dwu– (gdy dwie cząsteczki cukru wiążą się za pomocą wiązania glikozydowego, które łączy atom C1 sacharydu z grupą \( {–}\ce{OR} \), \( {–}\ce{SR} \), \( {–}\ce{SeR} \), \( {–}\ce{NH}{_2} \) lub \( {–}\ce{CR}{_3} \) )), od typu grupy funkcyjnej (aldozy (posiadają aldehydowe lub acetylowe grupy funkcyjne) i ketozy (posiadają ketonowe lub acetylowe grupy funkcyjne) lub od reaktywności (redukujące (reakcja z odczynnikiem Tollensa (reakcja Aldehydy i ketony-( 15 ) ), Benedicta lub Fehlinga) i nie redukujące (nie utlenione)) ( Rys. 1 i Rys. 2 ).

Produktem reakcji monosacharydów z alkoholem w obecności katalizatora kwasowego jest glikozyd (zob. Rys. 3 ).

Woda bromowa utlenia aldozy, ale nie ketozy. Produkt utleniania grupy aldehydowej cukru do kwasu karboksylowego nazywa się kwasem aldonowym, podczas gdy produkt utleniania grup funkcyjnych na obu końcach łańcucha aldozy do kwasów karboksylowych nazywa się kwasem aldarowym ( Rys. 4 ).

Sacharydy przy użyciu nadmiaru 2,4-dinitrorfenylohdrazyny tworzą osazony ( Rys. 5 ).

Redukcja aldoz przy użyciu borowodorku sodu daje alkohole cukrowe, których zakończenia łańcuchów są identyczne (reakcja ( 1 ) ).

Ketozy i aldozy mogą zostać przemienione w związki homologiczne zawierające mniejszą lub większą liczbę atomów w cząsteczce. Degradacja Ruffa pozwala skrócić łańcuch sacharydów o jeden atom węgla (reakcja ( 2 ) ), podczas gdy synteza Kiliani-Fischera wydłuża łańcuch cukru o jeden atom węgla (reakcja ( 3 ) ).