Sú to polynenasýtené mastné kyseliny (PUFA) s dvojnou väzbou (C = C) na treťom atóme uhlíka od konca uhlíkového reťazca. Mastné kyseliny majú dva konce, karboxylový koniec (-COOH), ktorý sa považuje za začiatok reťazca, teda „alfa“, a metylový koniec (-CH3), ktorý sa považuje za „koniec“ reťazca., Preto „omega“; Dvojitá väzba je v omega mínus 3 (nie pomlčka 3). Jeden spôsob pomenovania mastnej kyseliny je určený umiestnením prvej dvojitej väzby, počítanej od metylového konca, to znamená omega (ω-) alebo n- konca. Štandardný systém chemickej nomenklatúry (IUPAC) však začína od karbonylového konca.
Tri typy omega-3 mastných kyselín, ktoré sa podieľajú na ľudskej fyziológii, sú kyselina a-linolénová (ALA) (nachádzajúca sa v rastlinných olejoch), kyselina eikosapentaénová (EPA) a kyselina dokosahexaénová (DHA). Riasy a morského fytoplanktónu sú primárnym zdrojom omega-3 mastných kyselín. Medzi bežné zdroje rastlinných olejov, ktoré obsahujú omega-3 mastné kyseliny ALA, patria vlašské orechy, jedlé semená, semená z ílovitých hlín, olej z morských rias, ľanový olej, olej Sacha Inchi, echiový olej a konopný olej, zatiaľ čo zdroje živočíšnych omega-3 EPA a DHA mastných kyselín zahŕňajú ryby, rybie oleje, kuracie vajcia kŕmené EPA a DHA, kalmarové oleje a krilový olej. Doplnok stravy s omega-3 mastných kyselín, nezdá sa, že vplyv na riziko z úmrtia, rakoviny alebo ochorenia srdca. Štúdie doplnkov rybieho oleja navyše nedokázali podporiť tvrdenia o infarkte alebo prevencii mŕtvice.
Omega-3 mastné kyseliny sú dôležité pre normálny metabolizmus. Cicavce nie sú schopné syntetizovať omega-3 mastné kyseliny, ale môžu získať ALA s krátkym reťazcom omega-3 mastných kyselín (18 uhlíkov a 3 dvojité väzby) prostredníctvom stravy a používať ju na tvorbu omega-3 mastných kyselín z dôležitejší dlhý reťazec, EPA (20 uhlíkov a 5 dvojitých väzieb) a po EPA najdôležitejšia DHA (22 uhlíkov a 6 dvojitých väzieb). Schopnosť produkovať omega-3 mastné kyseliny s dlhým reťazcom z ALA môže byť pri starnutí narušená.
