Omega-3-Fettsäuren gehören zu den mehrfach ungesättigten Fettsäuren, weil sie über mindestens zwei Doppelbindungen im Verlauf ihrer Kohlenstoffkette verfügen. Eine dieser Doppelbindungen befindet sich bei allen Omega-3-Fettsäuren zwischen dem 3. und 4. Kohlenstoffatom (s. Abbildung). Im Unterschied hierzu haben die ebenfalls mehrfach ungesättigten Omega-6-Fettsäuren eine Doppelbindung zwischen dem 6. und 7. Kohenstoffatom. Beispiele für Omega-3-Fettsäuren sind die Eicosapentaen- (EPA), die Docosapentaen- oder die Docosahexaensäure (DHA) aus Fisch- und Algenöl oder die α-Linolensäure (ALA), die zum Beispiel im fetten Öl von Chia-, Hanf- oder Leinsamen sowie in Oliven, Walnüssen, Sonnenblumen- und Traubenkernen vorkommt. Im menschlichen Stoffwechsel können diese wertvollen Fettsäuren nicht gebildet werden, obwohl sie für den Körper unerlässlich sind. Deshalb müssen Omega-3-Fettsäuren mit der Nahrung oder als Nahrungsergänzungsmittel aufgenommen werden.