Les XOS (xylo-oligosaccharides) sont des polymères composés d'unités de xylose avec une structure moléculaire en C5. Cela signifie que les molécules de xylose sont constituées de 5 atomes de carbone « en anneau » et d'un groupe aldéhyde (groupe fonctionnel). Les molécules de xylose sont reliées entre elles par des liaisons β-1,4.
Les GOS (gluco-oligosaccharides) sont des polymères d'unités de glucose avec une structure moléculaire en C6. Cela signifie que les molécules de glucose sont constituées de 6 atomes de carbone « en anneau » et d'un groupe aldéhyde (groupe fonctionnel). Les molécules de glucose sont reliées entre elles par des liaisons α-1,2-glycosidiques.
Les XOS et les GOS sont classés parmi les fibres alimentaires en tant que polysaccharides complexes. Ils sont tous deux très solubles dans l'eau. Les XOS et les GOS ne peuvent pas être décomposés par les enzymes digestives humaines. Certains micro-organismes tels que les bifido et les lactobactéries peuvent utiliser ces molécules de sucre comme source de nourriture naturelle.