Fettsäuren gehören zur Gruppe der Lipide und sind unverzweigte Monocarbonsäuren, die aus einer – COOH Gruppe (Carboxylgruppe) und einer unterschiedlich langen Kohlenwasserstoffkette bestehen.
Damit sind sie spezielle organische Säuren. Die Kohlenstoffkette muss mindestens 4 C-Atome lang sein. Die einfachste Fettsäure ist also die Buttersäure.
Natürliche Fettsäuren bestehen in der Regel aus einer geraden Zahl von Kohlenstoffatomen und sind unverzweigt. Doppelbindungen sind in cis-Stellung und isoliert (durch -CH2- voneindander getrennt).
Fettsäuren unterscheiden sich durch die Anzahl der C-Atome (Kettenlänge) und die Anzahl und Position ihrer Doppelbindungen. Fettsäuren ohne Doppelbindungen nennt man gesättigt. Ungesättigte Fettsäuren besitzen eine oder mehrere Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen der Kette. Da in natürlichen Fettsäuren die Doppelbindungen in der cis-Konfiguration vorliegen, entsteht ein Knick von etwa 30 °C in der Kohlenwasserstoffkette. Dadurch ist die van-der-Waals-Wechselwirkung zu anderen Molekülen abgeschwächt und der Schmelzpunkt erniedrigt. Essentielle Fettsäuren sind solche, die ein Organismus nicht aus anderer Nahrung synthetisieren kann.
Die Natrium- oder Kalium-Salze der höheren Fettsäuren sind die Seifen.