Karbohidrat adalah gula dan tujuan homeostasis mereka (iaitu keseimbangan) adalah untuk menyediakan tisu saraf (otak), dalam keadaan pengambilan bukan diet, jumlah glukosa mencukupi untuk berfungsi. Tisu saraf, sebenarnya, berfungsi dengan betul, bergantung sepenuhnya kepada glukosa. Tujuan utama homeostasis glukosa adalah menyimpan beberapa organ yang berlebihan dari bahan-bahan energik, khususnya glukosa, diperkenalkan dengan makanan, mencegah peningkatan gula darah yang berlebihan (iaitu kepekatan glukosa dalam darah).
Selepas malam berpuasa, glukosa dalam darah kebanyakannya digunakan oleh otak, sehingga sel-sel darah merah, usus dan tisu sensitif insulin (tisu otot dan adiposa), yang merupakan hormon yang ia membolehkan tisu yang sama untuk mengambil kesempatan daripada glukosa dan menyimpannya di dalamnya. Hati dapat menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen (banyak molekul glukosa "dibungkus" bersama-sama) dan melepaskannya dalam bentuk glukosa. Pankreas memainkan peranan penting dalam homeostasis gula. Malah, pengeluaran glukosa oleh hati dikawal oleh dua hormon, insulin dan glukagon. Dengan ketiadaan insulin terdapat pelepasan glukosa dari hati ke dalam darah, yang mengakibatkan peningkatan gula darah ( hiperglikemia ) dalam darah itu sendiri. Dalam ketiadaan glukagon, pelepasan hepatik glukosa disekat, dengan pengurangan darah ( hipoglikemia ). Selain itu, penggunaan glukosa oleh organ-organ lain, yang dipanggil periferal, juga tercermin dalam pengurangan gula darah; ini membawa kepada pengurangan tahap insulin (jumlah insulin beredar), peningkatan glucagonemia (jumlah glucagon beredar) dan pembetulan semula sistem melalui peningkatan pelepasan glukosa hepatik.
Di sebelah dan dalam keseimbangan dengan sistem insulin-glukagon, terdapat sistem konkrit yang bersifat insular atau kontra yang diwakili oleh kelenjar pituitari dan adrenal. Melalui rembesan hormon seperti GH, ACTH, kortisol dan katekolamin (adrenalin dan noradrenalin), sistem ini menghasilkan kesan hyperglycaemic, iaitu meningkatkan pelepasan glukosa ke dalam peredaran.
Berikutan hidangan, glukosa yang diserap dari saluran usus menyebabkan peningkatan dalam gula darah. Karbohidrat (iaitu polysaccharides, atau terdiri daripada pelbagai jenis gula yang disatukan), sekali mencapai usus, dikurangkan menjadi monosakarida, iaitu glukosa (80%), fruktosa (15%) dan galaktosa (5%). Mereka kemudian diserap oleh sel mukosa usus dan, dari sini, diangkut ke darah. Secara umumnya, selepas hidangan campuran (50% karbohidrat, 35% lemak, 15% protein), glikemia kembali ke tahap pra-persediaan (sebelum makan tengahari) selepas kira-kira 2-3 jam.
Laluan dan penyerapan tenaga gula (tetapi juga protein dan lemak) melalui saluran pencernaan, mencetuskan siri isyarat yang membolehkan penyimpanan nutrien dalam pelbagai organ. Pada masa yang sama, rembesan insulin, hormon yang mengawal selia glisemik utama, dirangsang. Peningkatan tahap plasma hormon ini menyebabkan penurunan tahap glukagon, antagonisnya, dan menyebabkan penurunan glukosa hepatic kerana ia menghalang pecahan glikogen menjadi glukosa (glikogenolisis) dan sintesis glukosa baru oleh asid amino (glukoneogenesis). Hati, yang bebas telap kepada glukosa, menyerap kira-kira 50% glukosa untuk menukarnya kepada glikogen (tindakan yang dikawal oleh insulin). Glukosa yang tidak dirampas oleh hati diagihkan dalam tisu otot dan adipose. Apabila gula darah cenderung menurun, terdapat peningkatan secara beransur-ansur dalam penghasilan glukosa hepatik, serentak dengan pengurangan tahap insulin plasma dan peningkatan hormon kontra, khususnya glukagon.
