คาร์โบไฮเดรตสามารถจำแนกออกตามขนาดของโมเลกุลได้ดังนี้
ในโมเลกุลของน้ำตาลซูโครสประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคสและฟรักโทสมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคไซด์ที่ตำแหน่ง
แอลฟา, บีตา-1, 2 น้ำตาลซูโครสพบมากในอ้อยและหัวบีท
ในโมเลกุลของน้ำตาลมอลโทสประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคสสองโมเลกุลมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคไซด์ที่ตำแหน่ง
แอลฟา-1, 4 น้ำตาลมอลโทสพบมากในข้าวมอลต์ คือ ข้าวสาลีที่กำลังงอก
ในโมเลกุลของน้ำตาลแล็กโทส ประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคสและกาแล็กโทสมาเชื่อมต่อกันด้วยพันธะไกลโคไซด์
ที่ตำแหน่งบีตา-1, 4 น้ำตาลแล็กโทส เป็นน้ำตาลที่พบเฉพาะในน้ำนมเท่านั้น
3. โอลิโกแซ็กคาไรด์ (oligosaccharide) คือ คาร์โบไฮเดรตที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์ตั้งแต่
3 ถึง 10 โมเลกุล ซึ่งอาจจะเป็นชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันก็ได้ เช่น
แรฟฟิโนส (raffinose) เป็นไตรแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยน้ำตาลกลูโคส ฟรักโทส และกาแล็กโทส อย่างละ 1 โมเลกุล
สแทชิโอส (stachyose) เป็นเททระแซ็กคาไรด์ ประกอบด้วย น้ำตาลกาแล็กโทส 2 โมเลกุล ฟรักโทส 1 โมเลกุล
และกลูโคส 1 โมเลกุล
4. พอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) คือ คาร์โบไฮเดรตที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์ มากกว่า 10
โมเลกุลขึ้นไป พอลิแซ็กคาไรด์แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ
ก. ฮอโมพอลิแซ็กคาไรด์ (homopolysaccharide) คือพอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์
ชนิดเดียวกันทั้งหมด เช่น สตาร์ช (starch) ไกลโคเจน (glycogen) และเซลลูโลส (cellulose) ซึ่งในโมเลกุลประกอบ
ด้วยน้ำตาลกลูโคสเท่านั้น และอินูลิน (inulin) คือพอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยน้ำตาลฟรักโทสเท่านั้น
ข. เฮเทอโรพอลิแซ็กคาไรด์ (heteropolysaccharide) คือพอลิแซ็กคาไรด์ที่โมเลกุลประกอบด้วยมอโนแซ็กคาไรด์
มากกว่าหนึ่งชนิด เช่น เฮมิเซลลูโลส
พอลิแซ็กคาไรด์มีหน้าที่เป็นแหล่งสะสมอาหารทั้งในพืชและสัตว์ ในพืชคาร์โบไฮเดรตถูกสะสมไว้ในรูปสตาร์ช
ส่วนในสัตว์สะสมไว้ในรูปไกลโคเจน ซึ่งอาจเรียกว่า สตาร์ชสัตว์ (animal starch) นอกจากนั้นพอลิแซ็กคาไรด์
ในพืชยังทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์และโครงสร้างของเซลล์พืช เช่น เซลลูโลส