碳水化合物是由碳、氫、氧所組成的有機化合物。葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素等都屬于碳水化合物。食物中的碳水化合物分成兩類：一類是動物可以吸收利用的有效碳水化合物，如單糖、雙糖、多糖，另外一類是動物不能消化的無效碳水化合物，如膳食纖維。由于貓犬可以自身合成血糖，因此碳水化合物對于貓犬而言不是必需的。寵物糧食中含有碳水化合物，是為了貓犬可從中攝取能量和膳食纖維素。
碳水化合物對貓犬身體各部分運作起著不同作用。它可以維持貓犬的血糖水平；單糖被腦、神經組織和紅細胞利用后，可以提供能量；膳食纖維吸附水分，增大食物體積，優化吸收速度，保持消化健康。但貓犬如果過量食用碳水化合物會影響糞便質量。
碳水化合物一般可以被分為四類：
可吸收碳水化合物：這種碳水化合物可以立刻被身體利用；葡萄糖是最常見的碳水化合物單位，但是通常葡萄糖表現為更為復雜的碳水化合物的組成部分，而這些碳水化合物只能由酶降解。
可消化碳水化合物：主要是淀粉，大部分都來自于植物；可由酶分解成可被吸收的碳水化合物。
可發酵碳水化合物：在內臟中被細菌利用，可以被分解成身體可以利用的形式；如果它被腸道有益菌運用，則可被分類為益生元，果膠就是一個例子。
不可發酵碳水化合物：最常見的是纖維。這一類的碳水化合物經過體內而不被消化，卻可以增大腸道內物質的體積。
