不饱和脂肪酸是构成体内脂肪的一种脂肪酸，人体不可缺少的脂肪酸。
不饱和脂肪酸根据双键个数的不同，分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸二种。
食物脂肪中，单不饱和脂肪酸有油酸等，多不饱和脂肪酸有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。人体不能合成亚油酸和亚麻酸，必须从膳食中补充。
根据双键的位置及功能又将多不饱和脂肪酸分为ω-6系列和ω-3系列。亚油酸和花生四烯酸属ω-6系列，亚麻酸、DHA、EPA属ω-3系列。
不同于饱和脂肪，多种不饱和脂肪在室温中是呈液态状态的，而且当冷藏或冷冻时仍然是液体的。
单不饱和脂肪，比如在橄榄油中所发现的，在室温下为液体，但当冷藏时就会硬化。
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