น้ำตาลเชิงเดี่ยวสองโมเลกุลที่เชื่อมโยงกันกลายเป็นไดแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลสองเท่า ซูโครสไดแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลโต๊ะประกอบด้วยกลูโคสหนึ่งโมเลกุลและฟรุกโตสหนึ่งโมเลกุล แหล่งน้ำตาลซูโครสที่คุ้นเคยที่สุดคือหัวบีตและน้ำตาลอ้อย น้ำตาลนมหรือแลคโตสและมอลโตสก็เป็นไดแซ็กคาไรด์เช่นกัน คาร์โบไฮเดรต ก่อนที่พลังงานในไดแซ็กคาไรด์จะถูกนำมาใช้โดยสิ่งมีชีวิต โมเลกุลจะต้องแตกตัวเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ตามลำดับ Oligosaccharides ซึ่งประกอบด้วยหน่วยโมโนแซ็กคาไรด์สามถึงหกหน่วย ค่อนข้างพบไม่บ่อยนักในแหล่งธรรมชาติ แม้ว่าจะมีการระบุอนุพันธ์ของพืชอยู่บ้างเล็กน้อย