糖類既是生物體重要的機構物質，也是生物體維持生命活動的主要來源。此外，糖類能與蛋白質結合形成糖蛋白，在生命活動中發揮重要作用。
多種食物皆含有豐富的糖類，包括水果、汽水、面包、意式面食、豆類、馬鈴薯、米糠、稻米及麥類。糖類是生物中的常見能量來源，卻不是人類的必須營養。糖類也不是任何其他分子的必須組成部份，而人體也可以從蛋白及脂肪獲取能量。腦部及腦神經一般不能燃燒脂肪以獲取能量，但可以使用葡萄糖或酮糖代替。人體能從糖異生過程中，利用特定的氨基酸、甘油三酸酯中的甘油骨架，或是脂肪酸中的合成某些葡萄糖。糖類每克含有15.8千焦耳（即3.75千卡路里）而每克蛋白質則能提供16.8千焦耳（4千卡路里），而每克脂肪則能提供37.8千焦耳（9千卡路里）。
生物一般不能利用所有糖類轉換成能量，其中葡萄糖是最普遍的能量來源，尤其是大腦只能由葡萄糖供能（由于血腦屏障的低通過性）。許多生物都有能力把其他單糖及雙糖代謝成能量，但以葡萄糖為首選，也最易消化。例如，在大腸桿菌中，當遇到乳糖，乳糖操縱子會釋出酶，以消化乳糖，但如果乳糖和葡萄糖都存在乳糖操縱子會受到壓抑的，葡萄糖會首先被消化。多糖也是常見的能量來源，許多生物皆能分解淀粉成葡萄糖，但大部份生物都不能消化纖維素、甲殼素等其他多糖。這些糖只能由某些細菌及原生生物消化。例如，反芻動物和白蟻會利用微生物來處理纖維素。雖然這些復雜的糖不能輕易消化，但它們卻是人類營養的重要部份，稱為食用纖維，他們也可以通過工業手段制成其他類別的糖，如殼聚糖（由甲殼素加工而來）。食用纖維對人類的最大益處，在于它能促進腸胃蠕動，使消化系統更好地工作。美國藥物組織建議，每名美國及加拿大人的食物熱量需有45–65%來自糖類，以減低心臟病及肥胖癥的風險。聯合國糧食及農業組織與世界衛生組織也聯合建議每個國家制定營養指引，訂立每人的總食物能量中的55–75%來自糖類，最多90%直接來自糖份。