Kwasy tłuszczowe są składnikami błon
Cząsteczka kwasu tłuszczowego, takiego jak na przykład kwas palmitynowy, ma dwa chemicznie różne regiony. Jednym z nich jest długi łańcuch węglowodorowy, hydrofobowy i mało aktywny chemicznie. Drugi region stanowi grupa karboksylową (—COOH), która zachowuje się jak kwas (kwas karboksylowy): w roztworze jest zjonizowana (—COO'), jest bardzo hydro filowa i chemicznie aktywna. W komórce prawie wszystkie cząsteczki kwasów tłuszczowych są kowalencyjnie połączone z innymi cząsteczkami poprzez grupy karboksylowe. Cząsteczki takie jak kwasy tłuszczowe — z regionami zarówno hydrofobowymi jak, i hydrofilowymi — są nazywane cząsteczkami amfipatycznymi.
Węglowodorowy „ogon" kwasu palmitynowego jest nasycony: nie ma on wiązań podwójnych między atomami węgla i zawiera największą z możliwych liczbę atomów wodoru. Kwas stearynowy, inny spośród powszechnie występujących w tłuszczu zwierzęcym, także jest nasycony. Niektóre inne kwasy tłuszczowe, takie jak kwas oleinowy, zawierają nienasycony łańcuch węglowodorowy, w którym znajduje się co najmniej jedno wiązanie podwójne. Wiązania podwójne powodują załamania cząsteczek, co utrudnia ich zwarte układanie się w stałą masę. To, jak ściśle są upakowane kwasy tłuszczowe, wpływa na płynność błony, i to właśnie obecność lub brak tych wiązań podwójnych decyduje o tym, czy margaryna jest twarda (nasycona) czy miękka (nienasycona). Liczne i rozmaite kwasy tłuszczowe, występujące w komórkach, różnią się tylko długością łańcuchów węglowodorowych oraz liczbą i pozycjami podwójnych wiązań węgiel-węgiel.
A i Kwasy tłuszczowe służą w komórce jako skondensowane zapasy pokarmowe: ich rozkład dostarcza około sześć razy więcej energii niż taka sama wagowo ilość glukozy.. W cytoplazmie wielu różnych komórek sa orL£-przecliaw3ewane w formLuk.rop\\jjdacy]jxzUaRwrii-których cząsteczką składa sie z trzech kwasów tłuszczo wychzwiazanych z cząsteczką glicerolu.' Taka budowę chemiczną mają tłuszcze zwierzęce, występujące na przykład w mięsie, mngęJja^Ałi^tMUe^oraz tłuszcze roślinne, takie jak olej kukurydziany i z oliwek.
TJdy komórka potrzebuje energii, uwalnia kwasy tłuszczowe z triacylogliceroli i rozkłada na jednostki dwuwęglowęfJSą one identyczne z jednostkami pochodzącymi z rozkładu glukozy i wchodzą w takie same szlaki metaboliczne uwalniające energię.
Kwasy tłuszczowe i ich pochodne, takie jak triacyloglicerole, są przykładami lipidów. Ta klasa cząsteczek jest luźno zdefiniowaną kolekcją związków, których wspólna cecha jest to. że nie rozpuszczają się w wodzie, natomiast rozpuszczają się w rozpuszczalnikach organicznych (tłuszczowych), na przykład!w benzenie. Lipidy zwykle zawierają długie łańcuchy węglowodorowe (w kwasach tłuszczowych i terpenoidach) lub związki wielopierścieniowe {w steroidach). J
Najważniejszą funkcją kwasów tłuszczowych jest ich udział w budowie błon komórkowych. Te cienkie błony otaczają wszystkie komórki oraz ich wewnętrzne organelle. Są zbudowane w głównej mierze z fosfolipidów — małych cząsteczek, podobnie jak triacyloglicerole złożonych głównie z kwasów tłuszczowych i glicerolu. W fosfolipidach jednak glicerol jest połączony z dwoma łańcuchami kwasów tłuszczowych, a nie z trzema, jak w przypadku triacylogliceroli. Trzecie miejsce glicerolu jest połączone z hydrofilowąresztą fosforanową, do której z kolei jest przyłączony mały związek hydrofilowy, taki jak cholina. Fosfolipidy są silnie amfipatyczne: każda cząsteczka fosfolipidu zawiera hydrofobowy „ogon", złożony z dwóch łańcuchów kwasu tłuszczowego, oraz hydrofilową „głowę", gdzie znajduje się fosforan. Nadaje to im właściwości fizyczne i chemiczne inne niż triacylogliceroli, które są przeważnie hydrofobowe. Inne cząsteczki lipidów, obecne w błonie komórki, mają zamiast grupy fosforanowej jedną lub dwie grupy cukrowcowe. Kilka z takich glikolipidów odgrywa ważną rolę w sygnalizacji komórkowej.