糖類是含多羥基的醛或酮類化合物。一般寫單糖結構式的時候也經常寫成鏈式結構。但其實，葡萄糖在水溶液中只要極少部分(不足1%)以鏈式結構存在，大部分以環式結構存在。這是由於葡萄糖分子中的醛基可以和C5上的羥基縮合，形成六元環的半縮醛。
這樣原來羰基的C1就變成不對稱碳原子，並形成一對非對映旋光異構體。一般規定半縮醛碳原子上的羥基(稱為半縮醛羥基)與決定單糖構型的碳原子(C5)上的羥基在同一側的稱為α-葡萄糖，不在同一側的稱為β-葡萄糖。半縮醛羥基比其它羥基活潑，糖的還原性一般是指具有半縮醛羥基。
D-葡萄糖的α-半縮醛羥基半縮醛羥基是糖的主要標誌之一，它參與糖的大多數反應，決定了糖的主要化學性質。比如說，鑑定還原糖用的費林試劑（Fehling's solution）和本尼迪克特試劑（Benedict's solution），就是檢測這個半縮醛羥基是否存在。糖最重要的生物化學反應就是形成糖苷，這也是半縮醛羥基的特性反應。
糖的半縮醛羥基很容易與醇或酚的羥基反應，脫水形成縮醛式衍生物，稱為糖苷(glycoside)。非糖部分叫配糖體，如配糖體也是單糖，就形成二糖，也叫雙糖。糖苷與糖的化學性質完全不同。糖是半縮醛，很容易變成醛式，因此糖可顯示醛的多種反應。而糖苷是縮醛，需要水解以後才能具有半縮醛羥基，表現出糖的性質。所以糖苷比較穩定，不易被氧化，不與苯肼發生反應，也無變旋現象。糖苷對鹼穩定，遇酸易水解。
形成糖苷鍵的時候是用半縮醛羥基與另一分子上的羥基脫水形成縮醛。反應結果是脫去一分子水，有些人想當然地把醇羥基脫去，其實這是錯誤的。這個反應中，半縮醛羥基比醇羥基活潑，所以脫掉的是半縮醛羥基，也就是1號碳脫羥基。具體機理是半縮醛羥基先結合一個質子形成覡鹽，然後脫水形成一個親電中心，從而被另一分子的醇羥基進攻：
糖苷鍵的形成機制天然糖苷主要存在於植物的種子、葉子及皮內。在天然糖苷中的配糖體有醇類、醛類、酚類、固醇和嘌呤等。它們大多極毒，但微量糖苷可作藥物，比如能引起溶血的皂角苷，有強心作用的毛地黃苷，能引起葡萄糖隨尿排出的根皮苷等等。配糖體一般對植物有毒，形成糖苷後則無毒。這既是植物的解毒方法，也可保護植物不受外來傷害。比如夾竹桃苷，屬於生氰糖苷，其配糖體中含有氰醇結構。植物將它們儲存在液泡中，受到攻擊時就會被釋放出來，並被細胞質中的酶激活，使氰醇結構崩潰，產生劇毒的氰化氫。
夾竹桃苷