單糖（monosaccharide）
只含一個有羰基的多羥基化合物單位的最簡單的糖。
分類 單糖根據其羰基所在位置分為2類。羰基在分子末端的為醛糖；羰基在其他位置的稱酮糖。又可根據所含碳原子的數目分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖。
結構 幾乎全部天然存在的單糖都沒有支鏈，其每個碳原子連接一個羥基或一個衍生的功能基。單糖至少含有一個手性（不對稱）碳原子，只有二羥基丙酮例外；所以一般單糖皆有旋光活性，其立體異構體數目為2n ，n為手性碳原子的數目。單糖的構型以前綴D-或L-表示。D-系糖是D-甘油醛的衍生物。構型與旋光性（用 或-表示）無關。開鏈結構不能反映單糖的全部性質。實際上，戊糖和多于5個碳原子的單糖分子中，僅有一小部分以這種方式存在。以己糖為例，分子中的羰基與第5個碳原子上的羥基生成半縮醛或半縮酮，使分子成為含氧的環。如此形成的五元環稱呋喃。所形成的六元環稱吡喃。習慣上用投影式表示單糖的環形結構：糖環為一平面，其朝向讀者的一面劃上粗線，取代基則垂直于糖平面，呋喃環實際上接近平面而吡喃環略皺起，又可表現為船式和椅式兩種構像。椅式構像更接近真實，它最穩定。在形成半縮醛（或半縮酮）的過程中，羰基碳成為一個新的手性碳原子，因而又形成α和β兩種異構體。在D系糖環狀結構中，新手性碳原子C1 如放在糖環的右邊，其上的羥基在糖環平面之下為α式，在平面之上為β式。在溶液中，α和β異構體與開鏈式結構達到平衡。
性質 單糖都有甜味，其化學性質是由于分子中的功能基（酮基、醛基和醇基），其中最重要的是還原性。單糖都是還原糖，測定單糖濃度（如血糖）的方法常利用其還原性。
重要的單糖 目前已知的天然單糖超過百種，可以游離形式或結合形式存在。特別重要的單糖是戊糖和己糖。
葡萄糖（glucose） 是最重要的動物單糖，也是最豐富的天然有機化合物。在許多甜果、蜜和血中有游離形式的葡萄糖，它也是許多寡糖和多糖的組分。葡萄糖是一種己醛糖；用于復合詞中簡稱葡糖。在工業上，用酸或酶水解土豆或玉米淀粉來制造葡萄糖。從葡萄糖經不同形式的發酵可生成酒精，乳酸、醋酸或檸檬酸。葡萄糖用作營養劑或調味劑。
果糖（fructose） 是一種最普通和最甜的己酮糖，和葡萄糖與蔗糖共同存在于許多甜果和蜜中。果糖是精液中主要的糖，也是許多寡糖和多糖的成分。菊粉是大理菊、菊苣和其他菊科植物根中的多糖。工業上用酸或酶水解菊粉制造果糖。果糖在醫藥上或食品工業中用作增甜劑。
半乳糖（galactose） 一種已醛糖。天然半乳糖可以D式或L式存在，在動物界廣泛分布，是乳糖、腦苷脂和神經節苷脂等的成分。
重要的單糖衍生物
糖的磷酸化合物 所有活細胞中都有單糖的磷酸衍生物，它們是糖代謝的重要中間產物。有代表性的是己糖C1 與C6 上的羥基與磷酸構成的酯。
氨基糖（amino sugar）又 稱糖胺。是單糖的一個羥基被氨基取代所構成的化合物。廣泛分布于天然多糖中的是葡糖胺（glucosamine）和半乳糖胺（galactosamine）。重要的糖胺還有乙酰葡糖胺、胞壁酸、乙酰胞壁酸和唾液酸等。
糖醛酸（alduroic acid） 醛糖中距醛基最遠的羥基被氧化成羧基而成的糖酸。天然存在的糖醛酸有D-葡萄糖，D-甘露糖和D-半乳糖衍生的3種己糖醛酸，它們分別是動物、植物和微生物多糖的重要組分，其中只有半乳糖醛酸可以游離狀態存在于植物果實中。在動物體內，D-葡糖醛酸有解毒的功能。能和D-葡糖醛酸結合的配糖基種類很多，一般都是小分子化合物，包括酚類、芳香酸、脂肪酸、芳香烴等。通常配糖基與D-葡糖醛酸保持1∶1的比例，很少有例外。結合部位主要在肝臟。
脫氧糖 單糖的羥基被氫取代所構成的化合物。如D-2-脫氧核糖為DNA的成分；L-巖藻糖為一些糖蛋白的成分，它是L-6-脫氧半乳糖。
核苷二磷酸糖（nucleoside diphosphate sugar）單糖與核苷二磷酸末端磷酸基用糖苷鍵連結構成的化合物。其中被活化的糖基參與許多代謝反應，特別是寡糖和多糖的生物合成。截至目前，研究過的天然核苷二磷酸糖已有百多種，如核苷二磷酸葡糖就有UDP-葡糖、ADP-葡糖、CDP-葡糖、GDP-葡糖、TDP-葡糖等5種。尿苷二磷酸葡糖（uridine diphosphate glucose，UDPG）可作核苷二磷酸糖的代表。
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