Mereka adalah asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) dengan ikatan rangkap (C = C) pada atom karbon ketiga dari ujung rantai karbon. Asam lemak memiliki dua ujung, ujung karboksilat (-COOH), yang dianggap sebagai awal rantai, oleh karena itu "alfa", dan ujung metil (-CH3), yang dianggap sebagai "ekor" rantai., Oleh karena itu "omega"; Ikatan rangkap ada di omega minus 3 (bukan tanda hubung 3). Salah satu cara penamaan asam lemak ditentukan oleh lokasi ikatan rangkap pertama, dihitung dari ujung metil, yaitu omega (ω-) atau ujung-n. Namun, sistem tata nama kimia standar (IUPAC) dimulai dari ujung karbonil.
Tiga jenis asam lemak omega-3 yang terlibat dalam fisiologi manusia adalah asam α-linolenat (ALA) (ditemukan dalam minyak nabati), asam eicosapentaenoic (EPA), dan asam docosahexaenoic (DHA). The alga dan fitoplankton laut merupakan sumber utama omega-3 asam lemak. Sumber umum minyak nabati yang mengandung ALA asam lemak omega-3 termasuk kenari, biji yang dapat dimakan, minyak biji clary clay, minyak rumput laut, minyak biji rami, minyak Sacha Inchi, minyak Echium, dan minyak rami, sedangkan Sumber asam lemak omega-3 hewani dan asam lemak DHA antara lain ikan, minyak ikan, telur ayam yang diberi makan EPA dan DHA, minyak cumi-cumi dan minyak krill.. Suplementasi diet dengan omega-3 asam lemak tampaknya tidak mempengaruhi risiko dari kematian, kanker, atau penyakit jantung. Selain itu, penelitian tentang suplemen minyak ikan telah gagal mendukung klaim serangan jantung atau pencegahan stroke.
Asam lemak omega-3 penting untuk metabolisme normal. Mamalia tidak dapat mensintesis asam lemak omega-3, tetapi mereka dapat memperoleh ALA rantai pendek asam lemak omega-3 (18 karbon dan 3 ikatan rangkap) melalui makanan dan menggunakannya untuk membentuk asam lemak omega-3 dari rantai panjang yang lebih penting, EPA (20 karbon dan 5 ikatan rangkap) dan setelah EPA, yang paling penting, DHA (22 karbon dan 6 ikatan rangkap). Kemampuan untuk menghasilkan asam lemak omega-3 rantai panjang dari ALA dapat terganggu saat penuaan.