Моносахариди класифікують з урахуванням двох ознак характеру оксогрупи (альдегідна або кетонна) і довжини вуглецевого ланцюга. В залежності від наявності в структурі моносахаридів альдегідної або кетонної групи, їх поділяють на альдози і кетози. У відповідності до числа атомів вуглецю в молекулі, моносахариди класифікують на триози (С3), тетрози (С4), пентози (С5), гексози (С6) і т. д. Моносахариди, до складу котрих входить більше шести атомів вуглецю, називають вищими цукрами. Більшість природних моносахаридів є пентозами і гексозами. Звичайно при класифікації враховуються водночас обидві класифікаційні ознаки, наприклад, альдопентоза, альдогексоза, кетопентоза, кетогексоза.
В назвах моносахаридів, як правило, використовують тривіальну номенклатуру. Всі тривіальні назви мають закінчення -оза, наприклад, глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза та ін. Номенклатура ІЮПАК до назв вуглеводів практично не застосовується.