Trehaloza je nenavaden disaharid – spojina, sestavljena iz dveh sladkorjev; sladkorja v trehalozi sta oba glukoza. Škrob je tudi disaharid glukoze, vendar so za razliko od škroba enote glukoze v trehalozi združene v alfa vez, ki je nenavadna vrsta kemične vezi. Zaradi tega je ta spojina nereducirna in izjemno stabilna na visoke temperature in kisle razmere, lastnosti, ki so netipične za večino sladkorjev. Deluje tudi kot antioksidant. Trehaloza je približno polovico slajša od glukoze in jo encim trehalaza razgradi v glukozo.
Primarna funkcija, za katero je trehaloza znana v biologiji, je zaščita organizmov, ki jo vsebujejo velike količine, pred ekstremnimi temperaturami in izsušitvijo. Trehaloza je bila prvotno identificirana zaradi glivične okužbe na rži in najprej izolirana iz snovi, ki jo proizvajajo mokri. Najdemo ga v živalih, rastlinah, bakterijah in glivah.
Trehaloza je zelo učinkovita pri zadrževanju vode in ta lastnost naj bi omogočala nekaterim organizmom, da preživijo izsušitev ali izsušitev. Ta lastnost je znana kot anhidrobioza. Ličinke morskih opic, na primer, lahko navidezno čudežno oživijo po dodatku vode. Domneva se, da se to zgodi zato, ker je trehaloza delovala kot gel in vzdrževala tridimenzionalno strukturo lipidnih in beljakovinskih struktur celice tako, da jih obdaja skozi celotno obdobje sušenja in medtem ko so živali rehidrirane, kar jim omogoča, da ohranijo svojo notranjo 3-D. strukturo. Podobna situacija naj bi obstajala za vstajenjski mah Selaginella.
Le zelo majhna količina človeške prehrane vključuje trehalozo, in tisto, kar ljudje jedo, je pridobljeno predvsem iz gob. Majhen odstotek populacije nima sposobnosti za tvorbo encima trehalaze in zato ne more razgraditi trehaloze. Ti ljudje lahko zbolijo po zaužitju nekaterih gob, kot je šitake, ki vsebujejo trehalozo. To stanje je manj pogosto kot laktozna intoleranca.
Zaradi stabilnosti, blage sladkosti in sposobnosti zadrževanja vode trehaloze je privlačna za različne komercialne aplikacije v živilski, kozmetični in farmacevtski industriji. Uporablja se kot konzervans za živila in za zmanjšanje ostrih okusov in vonjav. Uporablja se kot vlažilec v kozmetiki in v raziskavah za stabilizacijo beljakovin in lipidov. Uporablja se tudi za zaščito organov za presaditve.
Obstaja zanimanje potrošnikov za trehalozo kot alternativo sladkorju kot sladilu. Ne dviguje ravni sladkorja v krvi tako močno kot sladkor in velja za bolj naravno od sintetičnih nadomestkov, zato je privlačen za diabetike. Trehaloza je obetavna tudi v modelnih sistemih za zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni, kot sta Alzheimerjeva in Huntingtonova bolezen.