Deze zijn stikstofvrije, niet vlugtige organische stoffen, waarin zuurstof en waterstof in dezelfde verhouding aanwezig zijn als in water. Daartoe behoort eene reeks van zelfstandigheden, welke voor het leven van planten en dieren hoogst belangrijk zijn, zooals celstof, zetmeel, gom, suiker, plantenslijmen verschillende naar suiker zweemende stoffen, die echter niet vatbaar zijn voor eene geestrijke gisting. Zij onderscheiden zich door haar gehalte van de elementen van water, doch men kan ze niet aanmerken als verschillende hydraten van koolstof, — evenmin als azijnzuur en melkzuur, die op dergelijke wijze als een koolhydraat zijn zamengesteld. De naam is dus voor deze groep slecht gekozen; trouwens hij is op physiologisch gebied door Molenschott vervangen door dien van vetvormers, omdat in het dierlijk ligchaam het vet uit suiker (in de tweede plaats uit gom, zetmeel of verteerbare celstof) gevormd wordt.
De bijen maken al haar was van een koolhydraat. Van het eigenlijk zamenstel der koolhydraten weten wij nog weinig; het schijnt echter niet eenvoudig te wezen. Merkwaardig is voorts de veranderlijkheid der koolhydraten onder den invloed van fermenten, zich openbarende in gisting en bederf. Wegens hun aanzienlijk koolgehalte verschaffen zij bij verwarming, bij verdamping van water, van brandbare en niet brandbare gassen en van zure empyreumatische stoffen eene groote hoeveelheid kool. Geen enkel koolhydraat is dampvormig of vloeibaar: sommigen bevinden zich in bewerktuigden staat (celstof, zetmeel), anderen in gekristalliseerden toestand (suiker), terwijl nog anderen amorph zijn (gom). De tot nu toe bekende koolhydraten vormen veelmeer groepen van zelfstandigheden, dan bepaalde afzonderlijke verbindingen. Tusschen het zetmeel, zooals het bijv. in tarwe en aardappels aanwezig is, en de dextrine bevinden zich onderscheidene tusschentoestanden, welke het zetmeel aehtervolgens doorloopen moet, om in dextrine over te gaan, en hetzelfde kan men zeggen van de vervorming van dextrine tot suiker. Doch bij al deze ontledingen blijft het oorspronkelijk karakter der koolhydraten bewaard, zoodat vermoedelijk in allen eene meer of minder ingewikkelde atomengroep als radicaal aanwezig is.
Door behandeling met zwavelzuur kan men aan koolhydraten gemakkelijk eenige elementen van water toevoegen, maar hun deze niet ontnemen, doch geconcentreerd zwavelzuur kan aan eenige alle zuurstof en waterstof onttrekken, zoodat er kool overblijft. Bij oxydatie leveren de koolhydraten oxalzuur, en als tusschenliggende bestanddeelen ontstaan suikerzuur of slijmzuur. De koolhydraten hebben voorts eene eigenaardige betrekking tot verschillende organische zuren: melksuiker verdeelt zich, zonder dat er iets bijkomt, in 2 verbindingsgewigten melkzuur. Op dergelijke wijze ontstaat azijnzuur gemakkelijk uit andere suikersoorten, en vermoedelijk zijn de organische zuren gedeeltelijk de oorspronkelijke zelfstandigheden der koolhydraten in de planten. Tevens moet men niet vergeten, dat door verdeeling dikwijls koolhydraten uit meer zamengestelde stoffen voortkomen.
Is eene plant gestorven, dan veranderen de koolhydraten in humine-stoffen en huminezuur, die bij oxydatie desgelijks oxalzuur en door bepaalde ontledingen ook nog melkzuur geven, en dus van het radicaal der koolhydraten nog niet zijn afgeweken. Alkoholen worden grootendeels uit koolhydraat bereid: wijngeest uit suiker, foeselolie uit suikerhoudend aardappelmeel. In de natuur vindt men eene reeks van zelfstandigheden, welke bij eene behandeling met zuren en alkaliën of onder den invloed van gistende stoffen zich verdeelen, daarbij één of meer verbindingsgewigten water opnemen en zoowel suiker als organische verbindingen van verschillenden aard vormen. Deze zelfstandigheden, glucosiden genaamd, zijn indifferent, vatbaar voor kristallisatie, zonder kleur of geur, niet vlugtig, en gewoonlijk oplosbaar in water en alkohol. Daartoe behooren onder anderen salicine, populine, aesculine, datiscine, amygduline, tannine en saponine.
De koolhydraten zijn, met uitzondering van melksuiker, die men alleen bij de dieren aantreft, meestal plantaardige voortbrengselen, doch in het dierlijk ligchaam ontstaan uit een koolhydraat alligt andere. Het genuttigd zetmeel wordt in de maag in suiker omgezet. Men heeft koolhydraten in de teederste kiemen der planten; zij vervullen bij de voeding eene merkwaardige rol, worden tijdelijk (als zetmeel) in vasten vorm afgescheiden en gaan in andere ontwikkelingsperioden weder in oplosbaren vorm over, om tot vorming van andere plantendeelen te dienen. Het geraamte van alle planten bestaat uit celstof, en de koolhydraten schijnen van buiten aangevoerd en in de planten opgenomen te worden. De vorming van eiwitstoffen uit koolhydraat is in de natuur nog niet met voldoende juistheid waargenomen, doch op kunstmatige wijze geslaagd. In het dierenrijk vindt men echte celstof bij de huidzakdieren (tunieata), suiker in het bloed en in de lever, glycogeen alleen in de lever. Of koolhydraten in het dierlijk ligchaam uit eiwitstoffen gevormd worden, kan men nog niet met zekerheid zeggen. Volgens Liebig bestaat het nut der koolhydraten voor het dierlijk ligchaam daarin, dat zij, onveranderd of slechts weinig veranderd in het bloed opgenomen, hier tot water en koolzuur verbranden en alzoo de dierlijke warmte onderhouden.
Deze beschouwing is echter niet volkomen juist, want het is niet boven allen twijfel verheven, dat de koolhydraten ook het hunne bijdragen tot de vorming der weefsels, terwijl de dierlijke warmte desgelijks door ontleding van stikstof houdende zelfstandigheden voortgebragt wordt. Vet moet bij zijne verbranding in het organismus meer warmte wekken dan suiker, omdat het minder zuurstof bevat, en vele dieren, die nagenoeg geene koolhydraten nuttigen, hebben niet minder ligchaamswarmte dan die, welke uitsluitend van planten leven. Rietsuiker, in het bloed gebragt, vindt men grootendeels, en melk- en druivensuiker slechts voor een klein deel in de urine terug. Het mesten van dieren leert, dat uit koolhydraten in het ligchaam vet kan ontstaan, daar men het vet, in de genuttigde voedingsmiddelen aanwezig, ten deele in de uitwerpselen wedervindt. Ook op kunstmatige wijze heeft men suiker in een vetzuur omgezet. Het schijnt evenwel, dat koolhydraten gemakkelijker in vet veranderd worden, wanneer men ze met eenig vet nuttigt.
Omtrent Koolteer verwijzen wij naar Teer. Voorts raadplege men de artikels Bruinkool, Houtskool en Steenkool.
