O significado funcional de hidratos de carbono em sistemas biológicos é bastante diversificado. Por exemplo, carboidratos cobrem a superfície de algumas bactérias, tais como Haemophilus influenzae. Carboidratos no revestimento externo lipídico podem ajudar na disfarçando estas bactérias imitando substâncias naturalmente presentes nos seres humanos. Também são componentes-chave da cartilagem, onde formam cadeias poliméricas de monossacarídeos carregados negativamente. As cargas negativas fornecem repulsão eletrostática quando a cartilagem sofre compressão. Carboidratos também estão presentes na superfície de muitas proteínas. Sua presença às vezes é necessária para auxiliar na ligação às proteínas de dobramento ou do receptor. a proteína que cobre a superfície do vírus da imunodeficiência humana (HIV), gp120, é altamente glicosilados; esses carboidratos são acreditados para proteger a proteína do ataque imune.