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葡萄糖的分子式为C6H12O6,为己醛糖，是一个直链五羟基己醛，结构式为：有4个手型碳原子，共16种对映异构体（8对）
开链结构命名规范D-(+)-葡萄糖构型选用D、L标记法，将糖分子中编号最大的手性碳原子（如葡萄糖的第5号碳原子）与D-甘油醛构型相同者（羟基在右）称为D-型，与L-甘油醛构型相同者（羟基在左）称为L-型。
为简洁起见，也可将费歇尔投影式再简化，即用短线“—”表明羟基，手性碳上的氢省掉不写，竖线表明碳链，“△”表明醛基，“?”表明羟甲基，如D-葡萄糖的结构可用下面表明：为简洁起见，也可将费歇尔投影式再简化，即用短线“—”表明羟基，手性碳上的氢省掉不写，竖线表明碳链，“△”表明醛基，“?”表明羟甲基，如D-葡萄糖的结构可用下面表明：
变旋现象葡萄糖在不同条件下精制可得到α-型及β-型两种异构体，前者的此旋光度是+112°，后者是+18.70°把两者别离配成水溶液，放置一段时间后，此旋光度都各有改动，前者下降，后者升高，最终都变为+52.7°。这是因为两者会在水溶液中产生可逆性异构化，逐步构成一个含β-型葡萄糖占多数的平衡混合物的原因。
D-葡萄糖的六元氧环结构（Fischer投影式）和开链结构在溶液中的平衡系统如下：
环状结构葡萄糖分子中一起存在着醛基和多个羟基，首要是以C-5上的羟基与醛基加成，生成含氧六元环状半缩醛，与六元杂环吡喃类似，称为吡喃糖；C-4上的羟基也可与醛基加成，生成含氧五元环状半缩醛，与五元杂环呋喃类似，称为呋喃糖。
环状结构α-D-吡喃葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖单糖分子的环状结构一般用哈沃斯（Haworth）透视式来表明。Haworth透视式能更实在合理地表明单糖分子的环状结构。
哈沃斯透视式的写法：先画1个含1个氧原子的六元或五元环，将环平面横切纸平面，离咱们视野近的（即纸平面的前方）用粗线和楔形线，远的（即纸平面的后方）用细线。习气大将氧原子写在六元环纸平面的后右上方，氧原子右下侧的碳原子为决议环状构型的碳原子（如葡萄糖为C-1），从这个碳原子开端顺时针顺次对环中的碳原子编号，然后将糖费歇尔投影式中坐落碳链左边的基团写在环平面的上方，坐落碳链右侧的基团写在环平面的下方。α-D-吡喃葡萄糖
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