Glükobioloogia uurib suhkrute ja sahhariidide bioloogiat, keemilist sünteesi ja struktuuri üksikute molekulidena ja kombinatsioonis teiste molekulidega. Suur valdkond ühendab traditsioonilisi teadusi ja hõlmab erinevaid meditsiinilise biokeemia ja biotehnoloogia valdkondi. Glükoomika alamkategooria uurimustöö analüüsib suhkruid ja kombineeritud molekulaarstruktuure nii geneetika, patoloogia kui ka füsioloogia seisukohast. Täiustatud tehnoloogia abil avastasid teadlased, et suhkruahelad ehk glükaanid mängivad palju keerulisemat rolli kui pelgalt kõigi elusorganismide energiaressursina toimimine.
Kuigi sõna “glükobioloogia” ilmus esmakordselt Oxfordi inglise keele sõnastikus 1988. aastal, tegi uuenduslik valdkond esialgsed avastused 1800. aastate lõpus. Ühendades orgaanilise keemia ja rakubioloogia, avastasid teadlased suhkrute ja valkude vahelise sõltuvuse kõigis elusorganismides. Glükaani-valgu suhted olid penitsilliini loomisel olulised.
Pärast desoksüribonukleiinhappe (DNA) koodi keeruka valgustruktuuri eraldamist ja transleerimist leidsid teadlased elu aluse. Uuringud täiustasid lõpuks kaasaegset maailma paljudes valdkondades alates geneetikast kuni kuritegevuse lahendamiseni. Sarnasel viisil ühendavad teadlased glükobioloogiat spektromeetria ja spektroskoopiaga, et eraldada suhkru- ja valgu-glükaani molekulid elektri- või magnetväljade abil. Teadlased mõistsid, et lihtsates ja keerulistes süsivesikutes leiduvad molekulid sisaldasid mitmetahulist keelt, mis osutus palju keerukamaks ja muutlikumaks kui DNA. Teadlased leidsid, et enam kui 50 protsenti keha valkudest ühinevad suhkrutega.
2010. aasta seisuga ei olnud teadlased veel kogu glükaani keelt mõistnud ega avanud. Glükobioloogid on avastanud, et süsivesikute kodeerimine muutub keerukamaks, kui seda kombineerida erinevate teiste molekulidega. Suhkru ja valgu integreerimine ehk valgu glükosüülimine näib olevat paljude kehas toimuvate rakuliste tegevuste nõuetekohaseks toimimiseks hädavajalik. Glükobioloogiast tuletatud uuringud näitavad, et glükaanid mõjutavad ja reguleerivad raku eksisteerimise kõiki aspekte.
Rakud vajavad suhkruid mitte ainult energia saamiseks, vaid ka äratundmiseks ja teiste rakkudega suhtlemiseks. Põhiline raku struktuurne terviklikkus sõltub suuresti komplekssetest valgu-glükaani kombinatsioonidest. Süsivesikute olemasolu kontrollib embrüo arengut, käivitab kasvufaktorid ja reguleerib hormoone. Vere hüübimine, raku adhesiooniomadused ja retseptoriga seondumine nõuavad ka valgu-glükaani molekule. Läbimurded glükobioloogias näitavad paljutõotust patogeensete organismide mõistmise edendamisel, edendades samal ajal revolutsiooniliste ravimite väljatöötamist.
Kasvav glükobioloogia valdkond on paljutõotav bakteriaalsete, seen- ja viirusnakkuste vastu võitlemise vahendina. Ühiskondi vaevavad mitmed ohtlikud ravimiresistentsed ja muteerunud haigusi põhjustavad mikroorganismid. Uurides ja õppides valgu-glükaani molekulide arengut ja funktsiooni raku tasandil, on teadlased lootnud avada patogeenide arengu, ellujäämise ja haavatavuse saladused.