脂肪酸常與其他物質結合形成酯，以游離形式存在的脂肪酸在自然界很罕見。
人在遇到饑餓或壓力時，激素會激活脂肪細胞中的脂肪酶，將儲存的甘油三酯轉變回脂肪酸和甘油，然行它們被釋放到血液中得到利用。除了腦細胞之外，身體的所有細胞在饑餓缺乏能量剛‘都使自己適應于利用脂肪酸，脂肪酸同葡萄糖一樣可轉化成ATP的能量形式。事實上，能刺激甘油三酯裂解的激素在大腦內卻是無效的。人的大腦由于不具備像身體其他部位那樣的利用脂肪酸的能力，它只有利用葡萄糖。甘油三酯裂解后的另一產物-甘油，則循環至肝臟，肝臟將其通過另一條生物化學途徑轉化成葡萄糖以供養大腦。就這樣，當養料缺乏時，身體的其他部分可依賴于脂肪酸，而大腦只能依靠它所需要得到的葡萄糖。
動物能合成所需的飽和脂肪酸和亞油酸這類只含1個雙鍵的不飽和脂肪酸，含有2個或2個以上雙鍵的多雙鍵脂肪酸則必須從植物中獲取，稱為必需脂肪酸，其中亞麻酸和亞油酸最重要。在大部分含油脂豐富的食物中，有一半左右的熱量是由脂肪和油類提供的。