在人类尚未揭开碳水化合物的化学性质与组成之谜时，这类物质已被广泛利用。无论是作为富含碳水化合物的植物性食物，还是用来制备发酵饮料，或是作为牲畜的饲料，碳水化合物都发挥着重要作用。
直至18世纪，德国学者马格拉夫通过从甜菜中提取纯糖和从葡萄中分离出葡萄糖，碳水化合物的科学研究才迈入了快速发展的轨道。
1812年，一位俄罗斯化学家提出报告，指出植物中的碳水化合物主要以淀粉的形式存在，且在稀酸的加热作用下可水解生成葡萄糖。
自1818年法国物理学家让-巴蒂斯特·比奥特发现糖类溶液的旋光性以来，碳水化合物的探究已走过近200年的历程。不同时代的学者在碳水化合物的结构化学、立体化学、构象异构以及生物化学等领域积累了丰富的研究成果。
到了20世纪50年代，人类对碳水化合物的构造、构型、构象，以及其分解和合成代谢的理解已趋于全面，这为碳水化合物化学及生物化学奠定了坚实的基础。此外，对碳水化合物的深入研究还推动了立体化学、有机合成技术以及有机物构象理论的进步。在这一领域，众多杰出人才辈出，如埃米尔·费歇尔、沃尔特·霍沃思、奥德·哈塞尔、里夫斯、翁启惠等，他们为碳水化合物化学与生物学的发展作出了卓越贡献。
1884年，有学者提出，碳水化合物由C、H、O三种元素组成，且氢和氧的比例恰好与水相同，为2:1，仿佛是碳与水的化合物，因此将这类化合物命名为“碳水化合物”。[1] [2]
《碳水化合物命名方法》（1996年方案）对主要碳水化合物名词进行了定义，讨论了其习惯含义，给出详细的命名规则，内容包括：历史沿革、原单糖（parent monosaccharides）、非环式结构的Fischer投影式、常用符号和前缀、环式结构、端基异构、环式构象、醛糖、二醛糖、酮糖、二酮糖、酮醛糖、脱氧糖、氨基糖、硫糖、其他单糖取代物、不饱和单糖、分支糖、酸醇、醛糖酸、酮糖酸、糖酸酸、醛糖二酸、O-取代物、N-取代物、内酐、分子间酐、环状缩醛、半缩酮、半酮缩醛、自由基、阳离子和阴离子、糖苷和糖复合物、环上氧被杂元素取代、含其他环的碳水化合物、双糖、低聚糖、糖分结构的符号表达、多糖等39个部分，共有两万多字（英文）。IUPAC网站可以阅读该方案。[2]