탄수화물(炭水化物, 영어: carbohydrate)는 단당류가 결합한 중합체로서 대표적인 유기물이다. 탄수화물이라 함은 대개 (CH2O)n의 꼴로 쓸 수 있어서이다. 보통 오탄당 또는 육탄당이 기본으로서 여러 개가 연결돼 있는 중합체를 구성한다. 대표적인 탄수화물인 녹말, 셀룰로스는 모두 포도당의 중합체이다. 당질(糖質, 영어: glucide) 혹은 함수탄소(含水炭素)라고도 한다.특정한 종류의 탄수화물은 동물과 식물을 포함한 생체 내에서 에너지원으로 쓰인다.