小腸で吸収された単糖は、門脈から血液の流れに乗って肝臓に取り込まれます。ここで、フラクトースとガラクトースのほとんどが、グルコースになります。つまり、最終的には吸収した単糖のほとんどがグルコースになるというわけです。その後、肝臓から各臓器へと運ばれていきます。

グルコースは、肝臓では高分子多糖体のグリコーゲンに再編成されて貯蔵されます。筋肉でも同様にグリコーゲンとなってエネルギーとして使われ、同時にグリコーゲンの状態で筋肉内に貯蔵されます（車で言えば燃料を溜めておくガソリンタンクのようなイメージ）。脂肪細胞に運ばれたグルコースは、中性脂肪に形を変えて蓄積されます。この中性脂肪も、カロリーが十分に摂取できない場合（飢餓状態）に備えた備蓄エネルギーではありますが、グルコースが脂肪細胞で過剰に中性脂肪として蓄積されてしまうのが、肥満です。

なお、肝臓、筋肉、細胞脂肪がグルコースを取り込むためには、インスリンが不可欠となります。
一方、脳や赤血球、腎臓ではグルコースをエネルギーとして利用しますが、インスリンに依存しなくても取り込むことができます。
ヒトの脳は、約1250gですが、全摂取カロリーの約24％を消費しているといわれています。脳における酸素消費量とグルコース消費量は、全摂取量の約4分の１を占めます。

脳の主なエネルギー源はグルコースです。脳を働かせ、記憶力を高めるためにはグルコース摂取が欠かせません。
また糖質は、体内に取り込まれた後、単にエネルギー（貯蔵エネルギー）になるだけではありません。ほかにも重要な働きが数多くあります。
たとえばグルコースの場合、ほかにアミノ酸合成（たんぱく質の合成）や糖たんぱく質・糖脂酸、血糖維持、解毒物質供給、核酸合成、生合成推進などに必要です。