В группу углеводов входят клетчатка и безазотистые, экстрактные вещества (сахара, крахмал). Все углеводы  различаются по своим физическим и химическим свойствам, превращениям в пищеварительном тракте и роли, которую они играют в обмене. Моносахариды (глюкоза, фруктоза) легко растворяются в воде и в кишечнике животных, легко всасывают в кровь без предварительного расщепления. В рубце жвачных моносахариды сбраживаются бактериями и инфузориями с образованием молочной кислоты и летучих жирных кислот. Многие моносахариды расщепляются дрожжами и грибками с образованием двуокиси углерода и накоплением кислот или спирта.
Дисахариды и трисахариды (сахароза, рафиноза, мальтоза) предварительно расщепляются в кишечнике до моносахаридов и всасываются в кровь или сбраживаются в рубце с образованием молочной кислоты и ЛЖК.
Полисахариды (крахмал) в воде не растворяются и перевариваются под действием амилазы слюны, поджелудочного и кишечного соков. В результате действия ферментов сложные углеводы кормов превращаются в моносахариды и всасываются в кишечнике. У жвачных животных происходит интенсивное переваривание полисахаридов в рубце. Под влиянием целлюлозолитических бактерий клетчатка сбраживается с образованием большого количества энергии и ЛЖК (уксусной, пропионовой, масляной), которые принимают участие в синтезе примерно половины всего молочного жира (в соотношении 3:1:1). Такое соотношение ЛЖК достигается при содержании в сухом веществе рациона 25 % клетчатки. Легко ферментируемые углеводы считаются источником доступной энергии для всех видов сельскохозяйственных животных.
При оптимальном сахаропротеиновым отношении (0,8 - 1,2 : 1) в рационах жвачных создаются благоприятные условия для размножения микрофлоры в преджелудках, улучшается синтез аминокислот, витаминов группы В в рубце.  Клетчатка необходима для нормализации пищеварения в желудочно-кишечном тракте, так как создает необходимый объем, физическую структуру и рыхлость кормовой массы. Она раздражает стенки желудочно-кишечного тракта и способствует усилению перистальтики кишечника. Норма сахара для животных составляет в среднем 7 – 10 % от сухого вещества рациона.  Норма клетчатки строго дифференцируется по видам животных и составляет (в сухом веществе): для жвачных -25 %, поросят - 5 %, для подсосных свиноматок, хряков-производителей и молодняка на откорме 6-7 %, для супоросных свиноматок — 14 %, для птицы — 4-6 %, для лошадей - 16-20 %.
При избыточном поступлении углеводов часть глюкозы задерживается в печени и откладывается в виде гликогена. Однако отложение гликогена в печени и тканях ограничено и не превышает 2 % от веса животного, причем в мышцах содержится 4 %, в печени - 18 %. Часть глюкозы используется для синтеза и отложения жира. При скармливании животным больших количеств сахаристых кормов (кормовой и сахарной свеклы, пенной массы кукурузы) развивается гипергликемия, которая сопровождается выделением больших количеств сахара с мочой. Гипергликемия проявляется общим угнетением, снижением нервно-мышечного тонуса. При этом возрастает угнетенность животных и развиваются симптомы истощения.