Paprastieji angliavandeniai sudaryti iš anglies, vandenilio ir deguonies atomų, santykiu 1:2:1 molių, tačiau daug svarbių angliavandenių neatitinka šios taisyklės (pavyzdžiui, deoksiribozė). Kartais angliavandeniams priskiriamos ir kai kurios medžiagos, turinčios kitų elementų atomų (pavyzdžiui, chitinas, kuriame yra azoto). Angliavandenius sudaro – C(anglis), H(vandenilis) ir O(deguonis) atomai.