Sono molecole formate da una catena idrocarburo (coda) con un elevato numero di atomi di carbonio che termina in un gruppo funzionale carbossilico (testa). Gli acidi grassi sono quindi dei normali acidi carbossilici e vengono chiamati così solo perchè concorrono alla formazione dei grassi (lipidi). Gli acidi grassi costituenti i lipidi sono caratterizzati dall'avere un numero pari di atomi di carbonio (negli organismi vi sono principalmente acidi grassi con 16 e 18 atomi di carbonio) e nell'avere una struttura lineare, non ramificata. Le catene possono essere insature (avere cioè doppi e, raramente, tripli legami fra atomi di carbonio) o sature (prive di doppi legami).

L'unica diversità da un punto di vista strutturale tra un olio e un grasso è il numero di doppi legami, predominanti negli oli.