脂肪是人体重要的组成部分，在能量储存、保护内脏等方面发挥着关键作用。从化学层面来看，脂肪主要由碳、氢、氧三种元素组成。碳元素是脂肪分子的骨架基础，它通过共价键相互连接形成长链结构。氢元素则与碳元素结合，分布在碳链的各个位置，使得脂肪分子具有一定的稳定性和疏水性。氧元素在脂肪分子中以羧基等形式存在，参与脂肪分子的化学反应，例如在脂肪的氧化分解过程中，氧元素起到重要作用，为身体提供能量。
脂肪的基本结构单位是甘油和脂肪酸。甘油是一种三碳醇，具有三个羟基。脂肪酸则是由长链的碳氢链和一个羧基组成。甘油的三个羟基分别与三个脂肪酸分子的羧基通过酯化反应形成酯键，从而构成了脂肪分子，这种脂肪也被称为甘油三酯。脂肪酸的种类繁多，根据碳链的长度、饱和度等可以进行不同的分类。短链脂肪酸的碳链较短，一般在 2 - 6 个碳原子；中链脂肪酸的碳链长度为 8 - 12 个碳原子；长链脂肪酸的碳链则更长，通常含有 14 个以上的碳原子。
饱和脂肪酸是脂肪酸的一种类型，其碳链上的碳原子之间全部以单键相连，每个碳原子都与足够的氢原子结合，达到了饱和状态。饱和脂肪酸在常温下通常呈固态，常见于动物脂肪中，如猪油、牛油等。过多摄入饱和脂肪酸可能会导致血液中胆固醇水平升高，增加动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。不过，饱和脂肪酸也是人体必需的营养物质之一，它能够为身体提供能量，并且参与细胞的组成和代谢过程。
不饱和脂肪酸的碳链中含有一个或多个双键，使得碳原子没有与足够的氢原子结合，处于不饱和状态。根据双键的数量，不饱和脂肪酸可以分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸。单不饱和脂肪酸含有一个双键，常见于橄榄油、菜籽油等植物油中，它有助于降低血液中的低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平，同时保持高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平，对心血管健康有益。多不饱和脂肪酸含有两个或多个双键，如欧米伽 - 3 脂肪酸和欧米伽 - 6 脂肪酸，它们在调节血脂、抗炎、保护大脑健康等方面发挥着重要作用。
除了甘油三酯，脂肪中还包含磷脂和胆固醇。磷脂是含有磷酸的脂类，它由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮碱基等组成。磷脂是生物膜的重要组成成分，能够维持细胞的正常结构和功能。例如，细胞膜就是由磷脂双分子层构成的，它具有选择性透过性，控制着物质的进出。胆固醇是一种类固醇化合物，它在人体内具有多种重要功能。胆固醇是合成胆汁酸、维生素 D 以及性激素的前体物质，同时也参与维持细胞膜的流动性和稳定性。然而，血液中胆固醇水平过高也会增加心血管疾病的发生风险。