蔗糖是二糖。二糖又名双糖，由二分子的单糖通过糖苷键形成，在一种单糖的还原基团和另一种糖的醇羟基相结合的情况下，显示出与单糖的共同化学性质。简单来说，二糖是由两个单糖分子经缩合反应除去一个水分子而成的糖。例如，乳糖由葡萄糖和半乳糖组成，蔗糖由葡萄糖和果糖组成，而麦芽糖是由两个葡萄糖组成。

天然存在的游离态和具有机能的糖类以哺乳类的乳糖、细菌和昆虫血液等的海藻糖、植物的蔗糖为代表。糖苷键可以于单糖部分的任何氢氧基形成，所以即使合成双糖的两个单糖是同一种(如葡萄糖)，所形成的双糖也有不同的物理与化学特性。双糖可以是结晶，也可以是水溶性或带有甜味的，形成双糖的单糖决定这些特性。

蔗糖，是食糖的主要成分，双糖的一种，由一分子葡萄糖的半缩醛羟基与一分子果糖的半缩醛羟基彼此缩合脱水而成。蔗糖有甜味，无气味，易溶于水和甘油，微溶于醇，相对密度1.587(25℃)；有旋光性，但无变旋光作用。蔗糖几乎普遍存在于植物界的叶、花、茎、种子及果实中。

蔗糖极易溶于水，其溶解度随温度的升高而增大，溶于水后不导电。蔗糖还易溶于苯胺、氮苯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、熔化的酚、液态氨、酒精与水的混合物及丙酮与水的混合物，但不能溶于汽油、石油、无水酒精、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳和松节油等有机溶剂。