糖在广义上可分为单糖、寡糖和多糖三大类：单糖就是由单个糖分子组成的糖，如葡萄糖、果糖；寡糖也就是低聚糖，由数个单糖通过共价键链接而成，如三糖、四糖等；多糖则由很多单糖通过共价键链接成糖分子链，如纤维素、甲壳素等。

糖类物质是多羟基醛或酮，据此可分为醛糖和酮糖。

糖还可根据碳原子数分为丙糖，丁糖，戊糖、己糖。最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn(H2O)n表示，所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物，称为碳水化合物。

发现有些糖如鼠李糖（C6H12O5）、脱氧核糖（C5H10O4）并不符合碳水化合物通式；此外，有些有机化合物的分子中氢氧原子个数之比恰好是2:1，如甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2），符合碳水化合物定义，但不是糖类。所以称糖为碳水化合物并不恰当，只是沿用已久，至今仍有人使用。