Oni su polinezasićene masne kiseline (PUFA) s dvostrukom vezom (C = C) na trećem atomu ugljika s kraja ugljikovog lanca. Masne kiseline imaju dva kraja, karboksilni kraj (-COOH), koji se smatra početkom lanca, dakle "alfa", i metilni kraj (-CH3), koji se smatra "repom" lanca., Stoga "omega"; Dvostruka veza je u omegi minus 3 (ne u crtici 3). Jedan od načina imenovanja masne kiseline određuje se prema mjestu prve dvostruke veze, računate od metilnog kraja, odnosno omega (ω-) ili n-kraja. Međutim, standardni sustav kemijske nomenklature (IUPAC) započinje od karbonilnog kraja.
Tri vrste omega-3 masnih kiselina uključenih u ljudsku fiziologiju su α-linolenska kiselina (ALA) (nalazi se u biljnim uljima), eikozapentaenska kiselina (EPA) i dokozaheksaenska kiselina (DHA). Alge i morski fitoplankton su primarni izvori omega-3 masnih kiselina. Uobičajeni izvori biljnih ulja koja sadrže omega-3 masnu kiselinu ALA uključuju orah, jestivo sjeme, ulje sjemenki glinovite gline, ulje algi, laneno ulje, ulje Sacha Inchi, ulje echiuma i ulje konoplje, dok izvori životinjskih omega-3 EPA i DHA masnih kiselina uključuju ribu, riblje ulje, pileća jaja hranjena EPA i DHA, ulja liganja i ulje krila. Čini se da dodaci prehrani s omega-3 masnim kiselinama ne utječu na rizik od smrti, raka ili bolesti srca. Pored toga, studije dodataka ribljeg ulja nisu uspjele podržati tvrdnje o prevenciji srčanog ili moždanog udara.
Omega-3 masne kiseline važne su za normalan metabolizam. Sisavci nisu u stanju sintetizirati omega-3 masne kiseline, ali prehranom mogu dobiti ALA kratkog lanca omega-3 masnih kiselina (18 ugljika i 3 dvostruke veze) i iskoristiti ga za stvaranje omega-3 masnih kiselina iz važniji dugi lanac, EPA (20 ugljika i 5 dvostrukih veza), a nakon EPA, najvažniji, DHA (22 ugljika i 6 dvostrukih veza). Sposobnost stvaranja dugolančanih omega-3 masnih kiselina iz ALA može biti oslabljena tijekom starenja.
