脂类是一类结构和功能多样的不溶于水的有机化合物。某些种类的脂类，如脂肪、磷脂和类固醇，对所有生物都是至关重要的。它们是细胞膜、能量贮存器和信号分子的结构组成部分。
脂质是结构上和功能上不同的烃类组分。碳氢化合物是由碳和氢原子组成的化合物。碳碳键和碳氢键是非极性的，这意味着原子之间的电子是平等共享的。单个非极性键赋予烃类化合物一个整体的非极性特征。此外，非极性化合物具有疏水性，或者“恶水性”，这意味着它们不会与水分子形成氢键，使它们几乎不溶于水。
根据化学成分的不同，脂类可分为不同的种类。生物上重要的类脂是脂肪、磷脂和类固醇。
脂肪的碳氢主链有三个碳原子。每个碳都带有一个羟基 (-OH) 使其成为甘油。为了形成脂肪，甘油的每一个羟基都与脂肪酸相连。脂肪酸是一种一端带有羧基 (-COOH) 的长烃链。脂肪酸的羧基和甘油的羟基与水分子的释放形成稳定的键。生成的分子称为酯 (-COOR)。脂肪是甘油和三种脂肪酸的酯，因此也被称为甘油三酯。这三种脂肪酸可以相同或不同，通常是12-18个碳长。
脂肪是饱和的还是不饱和的取决于脂肪酸的碳氢链中是否存在双键。如果脂肪酸链的碳原子之间没有双键，那么单个碳原子结合的氢最多。这种脂肪酸完全被氢饱和，称为饱和脂肪酸。另一方面，如果脂肪酸含有一个或多个双键碳原子，则该脂肪酸称为不饱和脂肪酸。
含有所有饱和脂肪酸的脂肪称为饱和脂肪。从动物来源获得的脂肪，例如黄油、牛奶、奶酪和猪油，大多是饱和的。来自鱼类或植物的脂肪通常是不饱和的，如橄榄油、花生油和鳕鱼肝油。饱和脂肪酸的烃链中没有双键，使它们具有弹性。柔性脂肪酸链可以紧密地相互包裹，因此饱和脂肪在室温下大部分是固态的。
大多数天然存在的不饱和脂肪酸在cis构象中，这意味着与碳-氧双键相邻的氢原子在同一侧。烃的存在使烃链发生弯曲，使长烃链失去了弹性，很难包装。因此，大多数不饱和脂肪酸在室温下是液态的。
脂肪是许多生物体的长期能量储备。如果需要，生物体会分解脂肪产生能量。在动物体内，脂肪在重要器官周围提供缓冲，皮下脂肪层使身体免受外界温度的影响。
磷脂对细胞至关重要，因为它们是细胞膜的主要成分。磷脂在结构上类似于脂肪，但只含有两种脂肪酸与甘油相关，而不是三种脂肪酸。脂肪酸残基可以是饱和的或不饱和的。在磷脂中，甘油的第三羟基与负电荷的磷酸盐基团相连。
附加在磷酸基上的一个官能团可以导致磷脂的不同化学性质。最常见的添加剂是小极性基团，如胆碱或丝氨酸。
磷脂是两亲性分子，这意味着它们具有疏水性和亲水性强、或亲水性的部分。当磷脂被加入水中时，它们自发地形成一个双层膜，一个两个磷脂分子厚的薄膜。这种自组织发生是因为极性头被水吸引，而疏水性脂肪酸埋在层的中心以避免与水接触。这种磷脂双层在所有生物体内形成细胞膜。它将细胞内部和外部的流体分隔开来。嵌入在双层中的是蛋白质和类固醇，另一类脂质。另外的磷脂双层可以进一步分隔真核细胞的内部，例如溶酶体和内质网。
类固醇是另一类生物学上重要的类脂物质。类固醇是由四个相互融合的碳环组成的。甾体化合物根据碳环上的化学基团而不同。虽然甾体在结构上是不同的，但它们是疏水的，不溶于水。类固醇会降低细胞膜的流动性。它们也在细胞内起信号分子的作用。胆固醇是最常见的类固醇，是由肝脏合成的。它存在于细胞膜中，是动物性激素的前体。
