碳水化合物是人體獲取能量的重要來源，每1克碳水化合物可提供16.7千焦的能量。它們在體內快速釋放能量，尤其對神經系統和心肌至關重要，有助於增強腸道功能，刺激腸道蠕動。
此外，碳水化合物還參與構成機體的重要物質，如糖蛋白、核糖和糖脂等，這些成分對細胞膜、神經組織和生物膜的結構和功能至關重要。它們在體內以糖原的形式儲存，對維持腦細胞功能和調節血糖水平有直接影響。
碳水化合物還具有節約蛋白質的作用，意味著在能量需求得到滿足時，蛋白質不會被過度分解，有助於維持組織完整性和促進生長發育。同時，它們對抗生酮作用也有貢獻，確保脂肪在體內的正確代謝，避免酮體過多導致的健康問題。