La digestione dei carboidrati inizia nella cavità orale e prosegue nell'intestino, dove i vari nutrienti vengono assorbiti. Scopo di questo processo è l'idrolisi dei disaccaridi, degli oligosaccaridi e dei polisaccaridi nei singoli monosaccaridi che li costituiscono, al fine di renderli assorbibili dalla mucosa intestinale. Per quanto detto, gli zuccheri introdotti con la dieta, come il glucosio ed il fruttosio, non necessitano di alcun processo digestivo e vengono assorbiti come tali. Il glucosio, in particolare, viene assorbito mediante trasporto attivo, mentre il fruttosio attraversa la mucosa intestinale per diffusione facilitata; ne consegue che il levulosio viene assorbito più lentamente e ciò concorre ad abbassarne l'indice glicemico.

L'amido costituisce la parte preponderante dei carboidrati complessi assunti in un'alimentazione equilibrata; la sua digestione inizia nella bocca, dove viene aggredito dalle alfa-amilasi salivari, che liberano maltosio ed isomaltosio. A livello della bocca, la digestione dei carboidrati è comunque limitata, dato lo scarso tempo di permanenza del cibo nella cavità orale.
L'attività delle alfa-amilasi salivari si arresta nello stomaco, a causa dell'acidità che caratterizza l'ambiente gastrico. La digestione dei carboidrati riprende e si completa nell'intestino tenue, grazie all'azione combinata dei succhi pancreatici e intestinali. Una volta completata la digestione dei carboidrati nei singoli monosaccaridi che li costituiscono, gli zuccheri sono pronti per essere assorbiti. Come anticipato, tale assorbimento può avvenire per diffusione facilitata (fruttosio) o per trasporto attivo (glucosio, galattosio).
Non tutti i carboidrati introdotti con la dieta sono digeribili e anche lo stesso amido, specie se crudo, può risultare di difficile digestione. Alcuni ortaggi ed i legumi, contengono degli oligosaccaridi indigeribili come raffinosio, verbascosio e stachiosio. Analogo discorso per la fibra alimentare, inclusa la cellulosa.
Nella figura seguente una sentisi schematica dei vari step della digestione dei carboidrati :