단백질, 지방과 더불어 인체에 가장 필요한 3대 영양소이며 체내에서 완전 산화되는 가장 경제적이고 효율적인 성분이며 사람의 대사작용에 매우 중요한 에너지원이다. 탄수화물은 소화과정을 거쳐 간이나, 근육에 글리코겐(Glycogen) 형태로 저장되어 무산소성, 유산소성 운동을 포함하여 모든 신체 활동에 필요한 에너지를 발생한다. 즉, 탄수화물의 주된 역할은 신체내 수억 개의 세포에 계속적으로 에너지를 제공하는 것이다. 보디빌더가 고강도 운동 전, 운동 중, 운동 직후에 식이요법으로 탄수화물의 섭취량을 조절하면 인체는 근육과 간에 저장된 글리코겐을 최대한 활용하여 운동 수행능력을 향상시킬 수 있다. 특히 운동직후에는 근육과 간의 글리코겐 재 합성을 위하여 반드시 필요한 영양소이다. 탄수화물 식품 중 글리코겐 형성에 좋은 식품은 감자, 고구마이다. 물론, 글리코겐으로 저장되고 남은 탄수화물은 체내에서 지방으로 축적되기도 한다. 탄수화물 1g당 4㎉의 열량을 내며 경제적인 공급원으로 곡류, 감자류, 당류 등이 있다.  탄수화물(당질)의 대사는 바로 포도당(글루코오스;glucose)의 대사라고 할 수 있는데, 대사의 최종 목표는 에너지를 발생하는 것이다. 또한 글루코오스 대사의 최종 산물은 ATP(adenosine triphosphate) 이며 이것은 에너지의 저장 형태이다.  탄수화물의 기본적인 기능 중의 하나가 에너지의 공급원이므로 혈당(blood glucose)의 상태로 뇌, 신경뿐만 아니라 운동을 할 때 쓰이는 근육의 연료가 된다.