De är fleromättade fettsyror (PUFA) med en dubbelbindning (C = C) vid den tredje kolatomen från änden av kolet kedjan. Fettsyror har två ändar, karboxyländen (-COOH), som anses vara början på kedjan, därför "alfa", och metyländen (-CH3), som anses vara "svansen" i kedjan. Därför "omega"; Dubbelbindningen är i omega minus 3 (inte bindestreck 3). Ett sätt som en fettsyra namnges bestäms av platsen för den första dubbelbindningen, räknad från metyländen, det vill säga omega (ω-) eller n-änden. Emellertid börjar standard kemiska nomenklatur-systemet (IUPAC) från karbonyländen.
De tre typerna av omega-3-fettsyror som är involverade i human fysiologi är α-linolensyra (ALA) (finns i vegetabiliska oljor), eikosapentaensyra (EPA) och dokosahexaensyra (DHA). Den alger och havs fytoplankton är primära källor till omega-3 fettsyror. Vanliga källor till vegetabiliska oljor som innehåller omega-3-fettsyran ALA inkluderar valnöt, ätbara frön, klara leraolja, tångolja, linolja, Sacha Inchi-olja, Echiumolja och hampolja, medan källor till animaliska omega-3 EPA- och DHA-fettsyror inkluderar fisk, fiskoljor, kycklingägg som matas med EPA och DHA, bläckfiskoljor och krillolja. Kosttillskott med omega-3-fettsyror verkar inte påverka risken för dödsfall, cancer eller hjärtsjukdom. Dessutom har studier av fiskoljetillskott inte stött påståenden om hjärtinfarkt eller strokeförebyggande.
Omega-3-fettsyror är viktiga för normal metabolism. Däggdjur kan inte syntetisera omega-3-fettsyror, men de kan få kortkedjiga ALA av omega-3-fettsyror (18 kolatomer och 3 dubbelbindningar) genom kosten och använda den för att bilda omega-3-fettsyror från viktigare långkedja, EPA (20 kol och 5 dubbelbindningar) och efter EPA, den mest avgörande, DHA (22 kol och 6 dubbelbindningar). Förmågan att producera långkedjiga omega-3-fettsyror från ALA kan försämras i åldrandet.
