Toisin kuin monosakkaridit, nukleotidit ja aminohapot, rasvahapot eivät ole monomeerejä, jotka liittyvät toisiinsa muodostaen paljon suurempia molekyylejä. Vaikka rasvahapot voivat liittyä toisiinsa esimerkiksi triasyyliglyseroleiksi tai fosfolipideiksi, ne eivät ole suoraan sidoksissa toisiinsa, ja yleensä niitä on enintään kolme yhdessä molekyylissä. Itse rasvahapot ovat pitkiä hiiliatomien ketjuja, joiden päätteeksi on karboksyyliryhmä. Ketjun pituus voi vaihdella, mutta useimmat ovat 14-20 hiilen pituisia, ja korkeamman asteen kasveissa ja eläimissä 16- ja 18-hiilihiilihydraattiset rasvahapot ovat tärkeimpiä lajeja.

Synteesimekanismista johtuen useimmilla rasvahapoilla on parillinen hiililuku, vaikka myös parittomia hiiliketjuja voi syntyä. Lisää moninaisuutta voidaan saada aikaan hiilivetyjen välisten kaksoissidosten avulla. Rasvahappoketjut, joissa ei ole kaksoissidoksia, ovat tyydyttyneitä, koska jokainen hiili on tyydyttynyt mahdollisimman monella sitoutuneella vetyatomilla. Rasvahappoketjut, joissa on kaksoissidoksia, ovat tyydyttymättömiä (kuva \(\PageIndex{13}\)). Niitä, joissa on enemmän kuin yksi kaksoissidos, kutsutaan monityydyttymättömiksi. Eukaryoottisolujen rasvahapot jakautuvat lähes tasaisesti tyydyttyneisiin ja tyydyttymättömiin tyyppeihin, ja monet jälkimmäisistä voivat olla monityydyttymättömiä. Prokaryooteissa monityydyttymättömyys on harvinaista, mutta muut muutokset, kuten haarautuminen ja syklisoituminen, ovat yleisempiä kuin eukaryooteissa. Alla on taulukko yleisimmistä rasvahapoista.

Tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien rasvahappojen välillä on merkittäviä fysikaalisia eroja, jotka johtuvat yksinkertaisesti kaksoissidoksissa olevien hiilien geometriasta. Tyydyttynyt rasvahappo on hyvin joustava ja sen kaikki C-C-sidokset kiertyvät vapaasti. Tyydyttyneitä rasvahappoja kuvaavat tavanomaiset lineaariset kaaviot ja kaavat selittävät myös tyydyttyneiden rasvahappojen kyvyn pakkautua tiiviisti toisiinsa siten, että välitilaa on hyvin vähän. Tyydyttymättömät rasvahapot eivät sitä vastoin pysty pakkautumaan yhtä tiiviisti, koska kaksoissidos rajoittaa rotaatiota. Hiilet eivät voi pyöriä kaksoissidoksen ympärillä, joten ketjuun muodostuu ”mutka”. Yleensä rasvahappojen kaksoissidoksissa olevat hiilet ovat cis-konfiguraatiossa, mikä aiheuttaa rakenteeseen 30 asteen mutkan.

Solujen sisällä olevat rasvahapot ovat yleensä suurempien molekyylien osia, eivät vapaita happoja. Yleisimpiä rasvahapoista johdettuja lipidejä ovat triasyyliglyserolit, fosfoglyseridit ja sfingolipidit. Triasyyliglyserolit ovat nimensä mukaisesti kolme rasvahappo(asyyli)ketjua, jotka on liitetty glyserolimolekyyliin esterisidoksilla (kuva \(\PageIndex{14}\)). Triasyyliglyseroleissa, jotka tunnetaan myös nimellä triglyseridit, voi olla samantyyppisiä rasvahappoja (yksinkertaiset triasyyliglyserolit) tai erityyppisiä rasvahappoja (sekalaiset triasyyliglyserolit). Näiden sekoitukset ovat useimpien eliöiden ensisijaisia pitkäaikaisia energiavarastomolekyylejä. Vaikka niitä voidaankin kutsua puhekielessä rasvoiksi tai öljyiksi, ainoa todellinen ero on niiden sisältämien rasvahappojen kyllästysaste. Seoksilla, joissa on enemmän tyydyttyneitä rasvahappoja, on korkeampi sulamispiste, ja jos ne ovat kiinteitä huoneenlämmössä, niitä kutsutaan rasvoiksi. Huoneenlämmössä nestemäisinä pysyvät triasyyliglyseroliseokset ovat öljyjä.

Ihmislääketieteessä yleinen sydänsairauksien riskitekijöiden testi on veren triglyseridipitoisuuden mittaaminen. Vaikka eri solutyypit voivat valmistaa ja käyttää triglyseridejä, suurin osa ihmisten triglyserideistä on keskittynyt rasvakudokseen, joka koostuu adiposyyteistä eli rasvasoluista, vaikka myös maksa on merkittävä rasvavarasto. Nämä solut ovat erikoistuneet kuljettamaan rasvapalloja, jotka vievät suurimman osan solun tilavuudesta. Kun veren triglyseridipitoisuudet ovat korkeat, se tarkoittaa, että rasvaa tuotetaan tai nautitaan nopeammin kuin rasvasolut pystyvät ottamaan sitä vastaan.

Fosfolipidit (joita kutsutaan myös fosfoglyserideiksi tai glyserofosfolipideiksi), perustuvat myös rasvahappojen kiinnittymiseen glyseroliin. Kolmen rasva-asyylihännän sijasta niitä on kuitenkin vain kaksi, ja kolmannessa asemassa on fosfaattiryhmä (kuva \(\PageIndex{15}\)). Fosfaattiryhmä kiinnittyy myös ”otsaryhmään” . Pääryhmän identiteetti nimeää molekyylin yhdessä rasva-asylin hännän kanssa. Esimerkkikuvassa 1-stearoyyli viittaa glyserolin selkärangan 1-hiilessä olevaan steariinihappoon; 2-palmitoyyli viittaa glyserolin 2-hiilessä olevaan palmitiinihappoon, ja fosfatidyylietanoliamiini viittaa fosfaattiryhmään ja siihen kiinnittyneeseen etanoliamiiniin, jotka ovat sidoksissa glyserolin 3-hiileen. Negatiivisesti varautuneen fosfaattiryhmän ja usein polaarisen tai varautuneen otsaryhmän vuoksi fosfolipidit ovat amfipaattisia – niillä on vahva hydrofobinen luonne kahdessa rasva-asylihännässä ja vahva hydrofiilinen luonne otsaryhmässä. Tämä amfipaattisuus on ratkaisevan tärkeää fosfolipidien roolissa solukalvojen pääkomponenttina.

Sfingolipidit (kuva \(\PageIndex{16}\)) ovat myös tärkeitä kalvojen rakenneosia, eivätkä ne perustu glyserolirunkoon vaan aminoalkoholiin, sfingosiiniin (tai dihydrosfingosiiniin). Sfingolipidejä on neljää päätyyppiä: keramideja, sfingomyeliinejä, cerebrosideja ja gangliosideja. Keramidit ovat sfingosiinimolekyylejä, joiden aminoryhmään on liitetty rasvahappohäntä. Sfingomyeliinit ovat keramideja, joiden 1-hiileen on kiinnittynyt fosfokoliini tai fosfoetanoliamiini. Cerebrosidit ja gangliosidit ovat glykolipidejä – niissä on sokeri tai sokerit kiinnittyneenä keramidin 1-hiileen. Gangliosideihin kiinnittyneet oligosakkaridit sisältävät kaikki vähintään yhden siaalihappojäännöksen. Sen lisäksi, että gangliosidit ovat solukalvon rakenteellinen osa, niillä on erityinen merkitys solujen välisessä tunnistamisessa.

Lipidit määritellään epämääräisesti biologisiksi yhdisteiksi, jotka ovat veteen liukenemattomia mutta liukenevat orgaanisiin liuottimiin, kuten metanoliin tai kloroformiin. Tähän kuuluvat edellä luetellut rasvahappojohdannaiset, ja siihen kuuluu myös tämän luvun viimeinen aihe, kolesteroli. Kolesteroli (kuva \(\PageIndex{17}\)) on tärkein biologinen johdannainen syklopentanoperhydrofenantreenistä, joka on neljästä sulautuneesta rengasmuodostelmasta koostuva tyydyttynyt hiilivety. Se on eläinsolujen plasmakalvojen tärkeä komponentti, ja se on myös steroidihormonien, kuten kortisolin tai b-estradiolin, metabolinen esiaste. Kasvisoluissa on vain vähän tai ei lainkaan kolesterolia, mutta muita steroleja, kuten stigmasterolia, esiintyy. Samoin sienillä on omat erityiset sterolinsa. Prokaryootit eivät kuitenkaan suurimmaksi osaksi sisällä sterolimolekyylejä.

Kolesteroli on tärkeä lipidi.