中鏈脂肪酸在體內主要以游離形式被吸收。由于碳鏈短，中鏈脂肪酸較長鏈脂肪酸水溶性好而容易被胃腸吸收，不會像長鏈脂肪酸在腸內細胞重新酯化。含中鏈脂肪酸的油脂一入口就在舌脂肪酶作用下消化并在胃中繼續水解，舌脂肪酶對富含中鏈脂肪酸的三酰基甘油水解具有專一性，從腸內水解吸收到血液需0. 5h，2.5h可達最高峰，是長鏈脂肪酸耗時的一半。中鏈脂肪酸除少量在周圍血液中短期存在外，大部分與白蛋白結合，通過門靜脈系統較快地到達肝臟。在肝臟中，中鏈脂肪酸能迅速通過線粒體雙層膜，在辛酰CoA作用下迅速被酰化，而幾乎不被合成脂肪。酰化產生的過多的乙酰CoA在線粒體胞漿中發生各種代謝作用，其中大部分趨向合成酮體，其生酮作用強于長鏈脂肪酸，而且不受甘油、乳酸鹽、葡萄糖一胰島素等抗生酮物質的影響，在肝臟外組織中，中鏈脂肪酸的代謝作用較少，但在臍帶血中發現C8：0或以下脂肪酸占15%-20%，這一點也顯示中鏈脂肪酸在胎兒營養中也有生理作用。 [12]
由于中鏈脂肪酸生化代謝相對快速，所以它可作為快速能量來源，特別是對膳食油脂中長鏈脂肪酸難以消化或脂質代謝紊亂的個體，如無膽汁癥、胰腺炎、原發性膽汁肝硬化、結腸病、小腸切除、缺乏脂肪酶的早產兒和纖維囊泡癥病人等。中鏈脂肪酸的另一重要作用是酮體效應，所有肝外組織可利用它迅速氧化產生大量酮體，手術后病人可利用它來提供熱能，妊娠婦女可通過注射中鏈脂肪酸酯補充胎兒消耗酮體較多的需求。它還能節約慢性病患者肌肉中的肉堿，改善與敗血癥或創傷有關的酮體血癥的抑制狀態。此外，中鏈脂肪酸生成的酮體具有麻醉和抗驚厥作用，在臨床上已被用作無抗藥性的癲癇治療藥物。