Los carbohidratos proporcionan energía a las células y actúan como moléculas de señalización que se comunican con el entorno interno y externo. El cuerpo convierte los carbohidratos en glucosa, que luego utiliza de inmediato o almacena.
Alrededor del 5 por ciento de la membrana celular tiene carbohidratos. Además de proporcionar estructura a la célula, facilitan la comunicación. Los carbohidratos ayudan a mediar lo que ocurre dentro de la célula, y desempeñan un papel en ayudarlos a reconocer los patógenos extraños que ingresan al cuerpo. Cuando un carbohidrato se une a un lípido, se llama glicolípido y ayuda a la señalización intracelular. En contraste, las glicoproteínas identifican sustancias extrañas que ingresan a la célula. Los carbohidratos de la superficie celular también organizan proteínas dentro de la célula, lo que ayuda al funcionamiento de la célula.
Sin los carbohidratos, las proteínas no tendrían una fuente de energía estable. Después de que ingresan al cuerpo, los carbohidratos se descomponen en moléculas más pequeñas listas para su absorción a través de la pared celular. La insulina ayuda a la glucosa a moverse hacia las células, lo que ayuda a la producción de trifosfato de adenosina a producir energía celular. El exceso de glucosa se almacena en el hígado y los músculos en forma de glucógeno. Cuando el cuerpo no tiene carbohidratos como fuente de energía, en su lugar descompone las proteínas. El glucógeno es particularmente importante cuando alguien está haciendo ejercicio, ya que necesita una fuente rápida de energía.