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。天然的脂肪和油類通常是由一種以上的脂肪酸與甘油形成的各種酯的混合物。這些脂肪酸的功能如下。
①能提供熱量，是很好的能量來源。
②脂肪酸貯存在脂肪細胞中，以備人體不時之需。
③作為合成其他化合物的原料。
④能保持細胞膜的相對流動性，以保證細胞的正常生理功能。
⑤使膽固醇酯化，降低血液中膽固醇和甘油三酯含量。
⑥提高腦細胞活性，增強記憶力和思維能力。
脂肪酸可用于丁苯橡膠生產中的乳化劑和其它表面活性劑、潤滑劑、光澤劑；還可用于生產高級香皂、透明皂、硬脂酸及各種表面活性劑的中間體。