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。這些是作為各種生物體的能量來源，或者作為生物體組成的物質原料，承擔著所必需的糖類的貯藏或運輸的重要作用。
一方面分別可由各種特異的轉葡萄糖苷酶的作用以對應的糖核苷所合成，同時也可由特異性強的分解酶水解和磷酸分解。
纖維二糖和麥芽糖也是較為熟知的二糖。另一方面，與其說是單獨合成而發揮其機能的不如說是纖維素和淀粉的酶促分解的產物。
因此比天然發現的二糖存有更高級的結構，而游離的二糖大多是其代謝分解的產物。
