Les monosaccharides peuvent être liés entre eux pour former des disaccharides et des polysaccharides. Les disaccharides sont constitués de deux monosaccharides. Les disaccharides les plus courants sont le saccharose, le lactose et le maltose. Le saccharose est le sucre de table courant. Le lactose est le sucre présent dans le lait. Le maltose est un sucre produit par la dégradation de l'amidon.
Les polysaccharides sont constitués de nombreux monosaccharides. Les polysaccharides les plus courants sont l'amidon, la cellulose et le glycogène. L'amidon est une forme de stockage du glucose présent dans les plantes. La cellulose est un composant structurel des parois cellulaires végétales. Le glycogène est une forme de stockage du glucose présente chez les animaux.