蔗糖是二糖。二糖又名雙糖，由二分子的單糖通過糖苷鍵形成，在一種單糖的還原基團和另一種糖的醇羥基相結合的情況下，顯示出與單糖的共同化學性質。簡單來說，二糖是由兩個單糖分子經縮合反應除去一個水分子而成的糖。例如，乳糖由葡萄糖和半乳糖組成，蔗糖由葡萄糖和果糖組成，而麥芽糖是由兩個葡萄糖組成。

天然存在的游離態和具有機能的糖類以哺乳類的乳糖、細菌和昆蟲血液等的海藻糖、植物的蔗糖為代表。糖苷鍵可以于單糖部分的任何氫氧基形成，所以即使合成雙糖的兩個單糖是同一種(如葡萄糖)，所形成的雙糖也有不同的物理與化學特性。雙糖可以是結晶，也可以是水溶性或帶有甜味的，形成雙糖的單糖決定這些特性。

蔗糖，是食糖的主要成分，雙糖的一種，由一分子葡萄糖的半縮醛羥基與一分子果糖的半縮醛羥基彼此縮合脫水而成。蔗糖有甜味，無氣味，易溶于水和甘油，微溶于醇，相對密度1.587(25℃);有旋光性，但無變旋光作用。蔗糖幾乎普遍存在于植物界的葉、花、莖、種子及果實中。

蔗糖極易溶于水，其溶解度隨溫度的升高而增大，溶于水后不導電。蔗糖還易溶于苯胺、氮苯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、熔化的酚、液態氨、酒精與水的混合物及丙酮與水的混合物，但不能溶于汽油、石油、無水酒精、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳和松節油等有機溶劑。