主要能源物质是糖类，细胞生命活动所需的能量主要来自于葡萄糖，生物体内主要的储能物质是脂肪，生物体的直接能源物质是ATP。细胞中的糖类既有单糖，也有多糖。
细胞中的单糖是作为能源以及与糖有关的化合物的原料存在。重要的单糖为五碳糖（戊糖）和六碳糖（己糖），其中最主要的五碳糖为核糖，最重要的六碳糖为葡萄糖。葡萄糖不仅是能量代谢的关键单糖，而且是构成多糖的主要单体。
多糖在细胞结构成分中占有主要的地位。细胞中的多糖基本上可分为两类：一类是营养储备多糖；另一类是结构多糖。作为食物储备的多糖主要有两种，在植物细胞中为淀粉，在动物细胞中为糖元。在真核细胞中结构多糖主要有纤维素和几丁质。
