葡萄糖是一种多羟基醛，是自然界分布广泛且极为重要的一种单糖。在生物学领域，它具有不可替代的地位，是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物。对于人体而言，它是基本的供能物质之一。中枢神经系统几乎全部依赖血糖（葡萄糖）的供应作为能源，一旦血糖下降到80毫克％时可能出现糖尿现象。在人体的消化道中，葡萄糖比其他任何单糖都容易被吸收，被吸收后的葡萄糖能直接为人体组织所利用。无论是人还是动物，所需要的能量约50％来自于葡萄糖，它在体内被氧化成二氧化碳和水，并同时供给热量，或以糖原形式贮存。而且人体摄取的低聚糖（如蔗糖）和多糖（如淀粉）也都必须先转化为葡萄糖之后，才能被人体组织吸收和利用，每克葡萄糖被氧化为二氧化碳和水时，释放出17.1KJ热量.

葡萄糖在能量供应与补充方面的作用；为机体供能。基本能量来源在人体中，葡萄糖占能量来源的约50％左右，与脂肪、当地蛋白质共同为机体提供能量。每克葡萄糖大约能产生4大卡（约16.7kJ）的热能，1mol葡萄糖经人体完全氧化反应后放出2870KJ能量，这些能量部分转化为30或32molATP，其余以热能形式散出维持体温，也可转化成糖原或脂肪贮。大脑组织以及神经系统主要靠葡萄糖提供能源，正常情况下，葡萄糖持续为这些重要器官提供能量以保证其正常功能。一旦葡萄糖缺乏，就可能导致大脑和神经系统功能异常，如头晕、附近乏力等症状。当葡萄糖发生供应障碍时，酮体可替代葡萄糖为大脑神经脑细胞提供能量，但这是一种应急状态下的替代机制。补充能量的多种情况治疗低血糖：低血糖是指血糖浓度低于正常范围（空腹状态下低于2.8mmol/L），当机体出现心慌、本地头晕、饥饿感等低血糖症状时，葡萄糖可快速补充能量，改善低血糖症状。无论是口服还是静脉补充葡萄糖，都是直接、当地快的升高血糖办法，比进食其他糖类更为迅速有效。例如，低血糖患者在感到不适时，喝一杯葡萄糖水或者接受葡萄糖静脉注射后，症状能很快得到缓解。