碳素化合物在人体中的主要作用是供能，其他作用也很重要，但可能比较少受关注。例如，参与肝脏解毒，作为人体免疫能力的重要一环——构成抗体，抵抗细菌毒害。

供能

葡 萄糖每克产热4千卡。为人体提供能量，其消耗走向是为大脑供能（全部由葡萄糖供能的话，成年人日最低平均消耗130g），血细胞供能。并为人体常规所需提 供部分能量（非运动状态时，提供约35%的能量），为人体的运动状态，提供主要供能（因为它运输快，转化快，释放同等能量时，消耗的氧量少）。

构成细胞和组织

每个细胞都含有碳水化合物，其含量为2%-10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在细脑膜、细胞器膜、细胞浆以及细胞间质中（从这个比例而言，机体组织构成对糖的需要量远不如蛋白质）。

一些抗体、酶、血型物质和激素的合成也离不开碳水化合物。

糖和蛋白质构成的糖蛋白是构成软骨的组成成分——另外糖蛋白广泛存在于人体组织中，作用也很复杂，主要是参与各种细胞识别。

解毒

糖类代谢可产生葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸与体内毒素（如：药物胆红素）结合进而解毒。因此当肝糖原充足时，肝脏的解毒能力就会变得强大，肝脏受到毒害的可能性就更小。对各种细菌毒害的抵抗力也会增加。

节省蛋白质

食物中碳水化合物不足，机体不得不动用蛋白质来满足机体活动所需的能量，这将影响机体新的蛋白质合成与组织更新。

抗酮体的生成

当人体缺乏糖类时，会转换分解脂类供能，同时产生酮体。酮体虽然可以替代葡萄糖为大脑供能（由于血脑屏障的存在，除葡萄糖和酮体外的物质无法进入大脑为脑组织提供能量。饥饿时酮体可占脑能量来源的25%-75%），但过多的酮体会导致高酮酸血症。

加强肠道功能

消化道中有了足够的膳食纤维，就可以提高肠道蠕动，减少粪便在肠道中的驻留时间，防治便秘，预防结肠和直肠癌，防治痔疮。