神經節苷脂（ganglioside）是最復雜的鞘脂，含有由幾個糖基組成的巨大極性頭，其糖基至少包括一個N-乙酰基神經氨酸（唾液酸）。現已知的神經節苷脂超過60種。它是細胞表面膜的基本成分，約占腦中脂質的6%，其他組織也含有神經節苷脂，但量少些。神經節苷脂有重要的生理和醫藥意義。其伸出細胞膜外的復雜糖頭，是調節一些重要生理功能的特定垂體糖蛋白激素的受體。神經節苷脂也是如霍亂毒素那樣的細菌蛋白毒素的受體。已證明神經節苷脂是細胞識別的決定因素，因此它們可能在組織生長和分化以及癌發生中有重要作用。神經節苷脂降解的異常，可能與幾種遺傳性神經節苷脂貯存疾病（如家族性黑蒙性白癡）有關，其特征是致死性的神經退化。腦苷脂和神經節苷脂這樣的含糖脂質也可歸于糖脂一類，稱鞘糖脂。