Són àcids grassos poliinsaturats (PUFA) amb un doble enllaç (C = C) en el tercer àtom de carboni de l'extrem de l'carboni Cadena. Els àcids grassos tenen dos extrems, l'extrem carboxílic (-COOH), que es considera el principi de la cadena, per tant "alfa", i l'extrem metil (-CH3), que es considera la "cua" de la cadena, Per tant "omega"; L'enllaç doble està en omega menys 3 (no el guió 3). Una manera en què es nomena un àcid gras està determinada per la ubicació del primer doble enllaç, comptat des de l'extrem metil, és a dir, l'omega (ω-) o l'extrem n-. No obstant això, el sistema de nomenclatura química estàndard (IUPAC) comença des de l'extrem carbonil.
Els tres tipus d'àcids grassos omega-3 que intervenen en la fisiologia humana són l'àcid α-linolènic (ALA) (trobat en els olis vegetals), el àcid eicosapentaenoic (EPA) i l'àcid docosahexaenoic (DHA). Les algues marines i el fitoplàncton són fonts primàries d'àcids grassos omega-3. Les fonts comunes d'olis vegetals que contenen l'àcid gras omega-3 ALA inclouen noguera, llavors comestibles, oli de llavor d'argila Clary, oli d'algues, oli de llinosa, oli Sacha Inchi, oli Echium i oli de cànem, mentre que les fonts d'omega-3 animal EPA i Els àcids grassos de DHA inclouen peix, olis de peix, ous de pollastres alimentats amb EPA i DHA, olis de calamar i oli de krill. La suplementació dietètica amb àcids grassos omega-3 no sembla afectar el risc de mort, càncer o malaltia cardíaca. A més, els estudis de suplements d'oli de peix han fallat en donar suport a les reclamacions de prevenció d'atacs cardíacs o accidents cerebrovasculars.
Els àcids grassos omega-3 són importants per al metabolisme normal. Els mamífers són incapaços de sintetitzar àcids grassos omega-3, però poden obtenir el ALA de cadena curta d'àcids grassos omega-3 (18 carbonis i 3 dobles enllaços) a través de la dieta i fer-lo servir per formar els àcids grassos omega-3 de cadena llarga més importants, EPA (20 carbonis i 5 enllaços dobles) i després d'EPA, el més crucial, DHA (22 carbonis i 6 enllaços dobles). La capacitat de produir els àcids grassos omega-3 de cadena llarga d'ALA es pot veure afectada en l'envelliment.