Моносахариди — тверді гігроскопічні речовини, легко розчинні у воді, важко розчинні в етанолі та практично нерозчинні в діетиловому ефірі, бензолі, діоксані. Значна частина моносахаридів є кристалічними речовинами. Водні розчини моносахаридів мають, як правило, солодкий смак і нейтральну реакцію. У розчинах молекули моносахаридів сильно сольватовані, що приводить до утворення в'язких «сиропів», у котрих процес кристалізації значною мірою уповільнюється.
Це пояснюється, з одного боку, повільним утворенням центрів кристалізації через утруднення в орієнтації молекул моносахаридів у в'язких розчинах, а з іншого боку, встановленням таутомерної рівноваги з низькою концентрацією таутомеру, найбільш схильного до кристалізації.
Кристали багатьох моносахаридів складаються з молекул у піранозній формі. Розчини моносахаридів оптично активні.