Metabolisme asam lemak adalah proses internal untuk memecah asam lemak, bagian penting dari diet, menjadi komponen yang dapat digunakan. Tubuh menggunakan potongan asam lemak untuk segala hal mulai dari membangun protein baru hingga menyimpan energi. Struktur kimia ini diperlukan untuk kelangsungan hidup, dan makan makanan yang seimbang sangat penting untuk memastikan orang mendapatkan cukup asam lemak dari berbagai sumber sehingga mereka dapat memenuhi kebutuhan makanan mereka. Gangguan metabolisme yang melibatkan asam lemak berpotensi menimbulkan gangguan kesehatan.
Proses metabolisme asam lemak dimulai di usus, dimana sekresi dari saluran empedu mulai membuat asam lemak larut sehingga tubuh dapat menyerapnya melalui dinding usus. Hati dan pankreas menghasilkan enzim yang mampu memotong asam lemak menjadi potongan-potongan yang dapat digunakan, dan komponen asam lemak ini beredar dalam darah. Tubuh menyimpan beberapa untuk memenuhi kebutuhan energi di masa depan, dan menggunakan yang lain sebagai blok bangunan untuk proyek baru. Setiap asam lemak yang tidak perlu beredar kembali ke usus atau ginjal untuk eliminasi sehingga tidak menumpuk di dalam tubuh.
Metabolisme asam lemak menghasilkan senyawa kimia yang dapat digunakan tubuh dapat menghubungkan bersama-sama dengan cara baru untuk membentuk komponen membran sel, hormon, dan bahan kimia lainnya dalam tubuh. Tanpa asam lemak yang tepat, tubuh dapat mengalami kesulitan menemukan persediaan bangunan yang dibutuhkan untuk memperbaiki cedera, mengirim sinyal di sepanjang jalur hormon, dan melakukan aktivitas lain. Hal ini dapat mengakibatkan perkembangan penyakit dari waktu ke waktu.
Selain menjadi bahan yang berguna untuk membangun hal-hal di dalam tubuh, asam lemak juga padat energi, dan menyediakan metode yang sangat baik untuk menyimpan energi. Membakar asam lemak untuk kalori jauh lebih efisien daripada menggunakan struktur lain, seperti karbohidrat. Metabolisme asam lemak memungkinkan tubuh menyimpan asam lemak untuk digunakan di masa depan, selain memasoknya langsung ke tempat di mana tubuh selalu membutuhkan energi, seperti otak. Orang dengan kebutuhan energi yang tinggi, seperti atlet, perlu makan sejumlah besar asam lemak untuk memenuhi kebutuhan energi.
Metabolisme asam lemak dapat menghasilkan senyawa baik dan buruk. Beberapa asam lemak bermanfaat dan dapat secara aktif mengurangi jumlah senyawa berbahaya dalam tubuh. Yang lain mungkin berbahaya dan dapat membuat orang terkena risiko seperti penyakit arteri koroner. Pola makan seseorang menentukan komposisi asam lemak dalam tubuh, karena metabolisme asam lemak bergantung pada bahan baku yang tersedia. Prekursor senyawa berbahaya dapat hadir dalam jumlah besar dalam beberapa diet, menyebabkan orang menghasilkan lebih banyak asam lemak jahat daripada yang dapat dihilangkan atau diproses oleh tubuh mereka dengan aman.