脂質は生体分子の一種で、クロロホルムなどの有機溶媒に溶けやすく、水には比較的溶けないことで定義される。 脂質と他の生体分子との相互作用は、主に脂質の疎水性（水を嫌う性質）に起因している。 脂質は、その構造によって、脂肪酸をベースとするものと、炭素数5の分岐鎖であるイソプレンをベースとするものの2つに大別される。
脂肪酸系脂質
脂肪酸は分岐していないカルボン酸で、通常は偶数の炭素原子（12から24まで）を持っています。 炭素原子間に二重結合がない場合、脂肪酸は飽和であり、炭素原子間に二重結合がある場合、脂肪酸は不飽和である。 天然に存在する不飽和脂肪酸は、1〜6個の二重結合を持ち、二重結合は少なくとも2個の単結合で隔てられており、二重結合はシス配置である。 この二重結合は、固体中の分子の「パッキング」を阻害し、脂肪酸の融点を低下させる。 脂質物質の多くの物理的特性は、不飽和の程度によって決定される。 多価不飽和オメガ3（ω-3）脂肪酸は、3番目から最後（ω-3）と4番目から最後（ω-4）の炭素の間に二重結合があることからこの名があり、冷水魚によく含まれ、多くの神経機能において重要な役割を果たすと考えられている。
ストレス状態に応答して、様々な組織が炭素数20の多価不飽和脂肪酸をエイコサノイドと呼ばれる化合物群に変換しています。 エイコサノイドには、プロスタグランジン、トロンボキサン、プロスタサイクリン、ロイコトリエンなどがあり、一般に炎症や痛みの感覚に関与している。 アスピリン、アセトアミノフェンなどの鎮痛剤は、脂肪酸からエイコサノイドへの変換に必要な初期反応を阻害することで効果を発揮する。
脂肪酸分子のカルボン酸基は、エステル結合によって脂肪酸をアルコールにつなぐのに便利な場所を提供します。 脂肪酸が長い炭素鎖を持つアルコールに結合すると、ワックスと呼ばれる物質ができる。 ワックスは非常に疎水性が高いため、水をはじく性質がある。 グリセロールは、各炭素にアルコール基を持つ炭素数3の化合物で、脂肪酸とごく普通にエステルを形成する。 グリセロールと脂肪酸が結合した化合物をアシル基、グリセロールをグリセリドと呼ぶ。 この命名法では、1つのグリセロール分子に3つの脂肪酸が結合したものをトリアシルグリセリドといい、これを短縮してトリグリセリドと呼ぶこともある。 トリグリセリド物質は、一般に
油脂は、室温で固体か液体かによって区別される。 トリグリセリドは生体内のエネルギー貯蔵物質である。 ジアシルグリセリドは、隣接する2つの炭素にアシル鎖が発生し、自然界によく見られるもので、リン脂質の化学の基礎となるものである。
イソプレン系脂質
イソプレンという炭素数5の分岐構造を持つ脂質分子は、植物の水蒸気蒸留によって初めて同定されたものである。 この抽出物は「エッセンシャルオイル」と呼ばれています。 これらはしばしば芳香を放ち、医薬品、香辛料、香水として使用される。 イソプレンのモノマーユニットを融合させることにより、β-カロテン、ピネン（ターペンタイン）、カルボン（スペアミントのオイル）などのテルペン類や、テストステロン、コレステロール、エストロゲンなどのステロイドなど、非常に多様な化合物の構造が得られている。
脂質組織
「油と水のように」とは、脂質が水とほとんど相互作用しないことに基づく格言です。 この言葉はイソプレン系脂質やワックス、トリグリセリドなどの嵩高い脂肪酸系脂質に当てはまるが、すべての脂質に当てはまるわけではない（例えば、脂肪酸やジアシルグリセリドからなる物質には当てはまらない）。
脂肪酸とジアシルグリセリドはしばしば両親媒性であり、つまりカルボン酸の「頭」が親水性で、炭化水素の「尾」が疎水性である。 脂肪酸またはトリグリセリドを水中に置くと、親水性の頭部と水との相互作用を最大化し、疎水性の尾部と水との相互作用を最小化する構造が形成される。 低脂質濃度では単分子膜が形成され、親水性頭部は水分子と会合し、疎水性尾部は空気中にまっすぐ「指す」ようになる（図2参照）。
脂質の濃度が高くなると、単分子膜の形成に利用できる表面積が減少し、（特定の脂質や条件によって）別の構造が形成されるようになる。 脂肪酸や洗浄剤など、比較的大きな頭部と小さな尾部を持つ化合物は、ミセルと呼ばれる球状の構造を形成する。 ミセル形成に必要な脂質の濃度は臨界ミセル濃度（CMC）と呼ばれる。 他の疎水性分子、例えば汚れ内の分子、トリアシルグリセリド、および他の大きな有機分子は、ミセルの疎水性テール部分と会合する。
頭部と尾部の大きさがほぼ等しい化合物は、ミセルではなく二重層を形成する傾向がある。 この構造では、脂質分子の2つの単層が尾部と尾部で結合しているため、疎水性部分の水との接触が最小限に抑えられ、親水性相互作用が最大になる。 脂質分子は横方向（リーフレットと呼ばれる二重層の1層内）には移動できるが、1つのリーフレットから反対側のリーフレットへの移動ははるかに困難である。
H 2 CO: 2(l) + 4 + 6 = 12
多くの場合、これらの二重層シートは、小胞またはリポソーム（サイズによる）と呼ばれる球状の構造を形成するように巻き付くことができます。 いくつかの新しい抗がん剤治療は、化学療法剤
リポソームの中に薬剤を入れ、そのリポソームを特定の標的組織に誘導する。
また、脂質はさまざまなタンパク質と連携して構造を形成することができます。 細胞膜は脂質二重層からなり、その中に、二重層を横断するか、二重層とより緩やかに結合するさまざまなタンパク質を保持しています。 コレステロールは二重層に挿入することができ、膜の流動性を調整するのに役立っています。
体内では、トリグリセリドやコレステロールのような比較的水に溶けない脂質を循環血液中に輸送するために、様々な脂質-タンパク質複合体が使用されています。 これらの複合体は一般にリポタンパク質と呼ばれ、タンパク質と脂質を様々な濃度で含んでいる。 脂質はタンパク質よりも密度が低いため、リポタンパク質の密度はタンパク質の相対的な量に依存する。 低密度リポタンパク（LDL）は、タンパク質に対する脂質の割合が比較的高い。 LDLはコレステロールやトリグリセリドを肝臓から組織へ輸送するのに使用されます。 一方、高密度リポ蛋白は、
リポタンパク質、すなわちHDLは、タンパク質に対する脂質の割合が比較的低く、組織からコレステロールや脂肪を除去する際に利用される。
脂質の機能
脂質は生体内でさまざまな役割を担っている。 テルペン、ステロイド、エイコサノイドは他の生物との、あるいは同じ生物内の他の細胞とのコミュニケーション分子として作用する。 トリグリセリドに含まれる高度に還元された炭素原子は、脂肪を理想的なエネルギー貯蔵化合物にするのに役立っている。
脂質の機能のいくつかは、脂質が形成する構造に関連しています。 水溶液中で脂肪酸、洗剤、石鹸に特徴的なミセル形成は、汚れや他の疎水性物質を溶かすのに役立つ。 脂質二重膜は多くの重要な役割を担っている。 リポソームは、薬物を目的の組織に送達するために使用される。 細胞膜は、その疎水性コアにより、イオンの通過を実質的に遮断し、細胞内を細胞外環境と異なるイオン濃度に保つことができる。 二重膜は優れた電気絶縁体であり、神経繊維の導電部分に沿って神経インパルスを伝達するのに役立っている。 神経機能における脂質の重要性は、多発性硬化症などのようにこれらの絶縁体が失われたり、テイ-サックス病などのように適切に維持されない疾患において確認されている。
脂質は化学的に多様な化合物ですが、多くの特性を共有しています。 脂質分子は両親媒性であるため、ミセル、二重層、リポソームなど、より複雑な構造の形成が促される。 このような構造は、脂質そのものだけでなく、細胞生物学のあらゆる側面に影響を及ぼしている。