炭水化物（たんすいかぶつ、英：carbohydrates、独：kohlenhydrate）または糖質（とうしつ、英：saccharides）は、単糖を構成成分とする有機化合物の総称であり、タンパク質、脂質、核酸に並ぶ重要な生体物質である。炭水化物の多くは分子式が C_mH_2nO_n で表され、C_m(H₂O)_n と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれる（かつては含水炭素とも呼ばれた）。 定義としては、炭水化物は糖およびその誘導体の総称であり、分子式 C_mH_2nO_n で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース C₅H₁₀O₄ が挙げられる。また、分子式が C_mH_2nO_n ではあっても、ホルムアルデヒド (CH₂O, m = n = 1) は炭水化物とは呼ばれない。今日では総称として糖質ないしは糖とよばれる場面の方が多くなっている。

栄養学的あるいはエネルギー代謝以外の糖質の事項については（例えば、化学的、分子生物学的性質）記事 糖に詳しい。

炭水化物は主に植物の光合成でつくられる。