D-核糖(D-ribose)，分子式C5H10O5，是重要的五碳单糖，是核糖核酸(RNA)、ATP的重要组成物质，对生命的形成有重要作用。
D-核糖是存在于生物体内的一种独特的天然戊糖，是所有细胞能量物质三磷酸腺苷(ATP)的骨架成分，在缺血缺氧等应急状态下，D-核糖将能量补救合成途径的合成速度提高3-8倍，从而使细胞内的能量保持一定水平。
欧美的大量临床研究发现，补充D-核糖可以改善心脏功能、加速心肌在局部缺血后ATP和腺嘌呤核苷酸水平恢复，显著提高能量消耗人群在剧烈运动后的耐受性、缩短恢复时间，对于正常心脏，补充D-核糖能够明显提高心脏能量的储备，并且可以将不可逆心肌缺血的损伤的发作时间延后25%。
另外，D-核糖还具有缓解肌肉紧张和疼痛，减轻疲劳的作用。D-核糖也是重要的药物中间体，用于多种核酸类药物的生产，并且具有广阔的应用前景。
以D-核糖为主要成分功能性食品已经风靡欧美，但在国内还没有得到广泛应用。
人体的心脏和骨骼肌本身合成ATP的速度慢，而D-核糖能加快心脏和骨骼肌里ATP的合成，因此，心脏和骨骼肌是最需要D-核糖的器官和组织。
D-核糖神奇之一:改善心脏缺血，提升心脏功能
心脏缺血会使心功能下降、心律失常。研究证实，口服D-核糖能促进心肌细胞ATP的产生，使心肌细胞的功能正常，从而明显改善心功能，保护缺血时的心脏，对因心脏缺血诱发的心律失常也有保护作用，使原来一动就喘、经常心慌、胸闷、气虚的症状得以明显改善，生活质量大大提高。
D-核糖神奇之二 :增强肌体能量，缓解肌肉酸痛
人感到疲劳的直接原因是肌肉细胞的ATP产生不足，使肌肉活动的能量不足，人就有疲劳感。D-核糖是合成ATP的起始分子，它是肌肉合成能量物质ATP的重要原料。研究证实，补充D-核糖可以提高人体的运动能力，有效抗疲劳，缓解肌肉酸痛。
探究D-核糖养护心脏，提升体力的真实原因
人体的三大产能营养素糖、脂肪、蛋白质都能在细胞内合成ATP，但一般情况下，糖是合成ATP的主要原料。糖合成ATP其中有一种方式，葡萄糖经过一系列的化学反应，先产生5-磷酸核糖，再生成嘌呤核苷酸，最后生成ATP，给细胞提供能量。这个过程复杂，而且反应速度慢。
各器官中，葡萄糖生成腺嘌呤核苷酸和ATP的速率是不同的。研究发现，速率最高的是肾脏，其次是肝脏，心脏和骨骼肌的速率最低。这说明，心脏和骨骼肌合成ATP的能力是低于肾脏和肝脏的，也就是说，ATP合成不足最容易受损伤的组织或器官是心脏和骨骼肌。
中老年人往往患有动脉粥样硬化，因血管狭窄、血流不畅，各器官容易处于缺血状态。在缺血状态下，心肌和骨骼肌细胞里的ATP会大量分解，需要及时补充，心肌和骨骼肌因本身合成ATP的速度慢，不能及时补充，心脏和肌肉的功能下降，就会出现胸闷、心慌、四肢无力、疲劳等现象。如果心脏长期处于ATP不足的状态，最终心脏就会"罢工"，人体会因心力衰竭而死。
D-核糖经肠道吸收，随血液被心肌细胞和骨骼肌细胞摄取后，在核糖激酶的作用下，加上ATP分解后产生的磷酸基团直接生成5-磷酸核糖，继而快速生成ATP。口服D-核糖通过此反应途径，可使心肌和骨骼肌细胞中的5-磷酸核糖快速合成，继而促进腺嘌呤核苷酸的修复，快速生成ATP。葡萄糖形成5-磷酸核糖过程复杂、速度慢，D-核糖形成5-磷酸核糖过程简单，速度快。
D-核糖形成5-磷酸核糖这一途径弥补了心肌细胞和骨骼肌细胞ATP补充缓慢的缺陷，在机体经历缺氧、缺血或高强度运动时，其作用更为突出。研究显示:在一些肌肉纤维中，完全的ATP再生成需要24~96小时(1~4天)，使人体才能从过度运动中完全恢复过来。补充D-核糖后，能使ATP的生成速率大约快3~4倍，也就是说，ATP储存的恢复可以从1~4天减少到6~24小时。