オリゴ糖（オリゴとう）とは、単糖類同士がグリコシド結合によって結合した化合物の中で、多糖類というほどは分子量が大きくないもののことを指す。
オリゴはギリシア語（カタカナ読み「オリゴス」）で少ないを意味する語であることから、少糖類（しょうとうるい）と呼ぶこともある。砂糖や麦芽糖などもオリゴ糖の仲間である。オリゴ糖の定義は世界共通ではなく、二糖類もオリゴ糖に含まれるが、実際には3量体以上の糖類が結合しているものをオリゴ糖と称することが多い。上限については幅があり、6から20量体以上の糖類が結合しているものが含まれる。
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天然の動植物中にもともと含まれているオリゴ糖はほとんどがスクロース、ラクトース、トレハロース、マルトースなどの二糖類であり、三糖類より多くの糖が結合しているものの量は少ない。天然から見出されているものとしては三糖類ではラフィノース、パノース、メレジトース、ゲンチアノース、四糖類ではスタキオースなどが知られている。また、ブドウ糖が環状に結合したオリゴ糖としてシクロデキストリンがある。
100年以上前から母乳栄養児が人工栄養児よりも下痢などの病気にかかり難く、かかっても軽症で速やかに治癒することが知られていた。1899年、パスツール研究所のティシエ（Tissier）により健康な母乳栄養児の便からビフィズス菌を分離した事がきっかけとなり、腸内細菌の研究が進み母乳中のビフィズス増殖因子と呼んでいた物がオリゴ糖であった。数々の研究を経て様々なオリゴ糖が発見された。