Kwasy tłuszczowe to grupa kwasów karboksylowych posiadających jedną grupę karboksylową, które wchodzą w skład lipidów. Ich właściwości fizykochemiczne różnią się ze względu na długość łańcucha węglowego i ilości wiązań podwójnych pomiędzy atomami węgla.
Nasycone kwasy tłuszczowe są w większości ciałami stałymi o białawym kolorze (wszystkie, które zawierają powyżej 10 atomów węgla w łańcuchu węglowym), natomiast nienasycone kwasy tłuszczowe mają w większości płynny stan skupienia i są bezbarwne.
Kwasy tłuszczowe dzielą się na kwasy nasycone i nienasycone, a nienasycone dzielą się dodatkowo na jednonienasycone, posiadające dokładnie jedno wiązanie podwójne i wielonienasycone o kilku wiązaniach podwójnych. Kwasy tłuszczowe tworzą z glicerolem estry, czyli lipidy.
Lipidy są powszechnie wykorzystywane przez człowieka. Stanowią materiał zapasowy w postaci tkanki tłuszczowej, są wykorzystywane w gastronomii, a także produkuje się z nich mydło.