Asam lemak
seluruh sel yang memiliki mitokondria (kecuali sel sistem saraf pusat). Asam lemak hanya dapat dipecah oleh CO dan air dalam mitokondria, yang berarti mengalami oksidasi beta, diikuti dengan pembakaran lebih lanjut dalam siklus asam sitrat. Sel dalam sistem saraf pusat, yang walaupun memiliki mitokondria, tidak dapat mengambil asam lemak bebas dari darah, karena penghalang darah
otak tidak tahan terhadap sebagian besar asam lemak bebas, kecuali asam lemak rantai pendek dan asam lemak rantai sedang. Sel-sel ini harus membuat asam lemaknya sendiri dari karbohidrat, seperti dijelaskan di atas, dalam rangka membuat dan memelihara fosfolipida membran selnya, dan juga organelnya.
Asam lemak menunjukkan reaksi seperti asam karboksilat lainnya, yaitu mereka mengalami esterifikasi dan reaksi asam basa.
Asam lemak tidak menunjukkan variasi yang besar dalam hal keasamannya, seperti ditunjukkan oleh masing-masing p"K"nya. Asam nonanoat, misalnya, memiliki p"K" 4.96; sedikit lebih lemah daripada asam asetat (4.76). Semakin panjang rantainya, kelarutan asam lemak dalam air menurun tajam, sehingga asam lemak rantai panjang hanya memiliki dampak
minimal terhadap pH larutan berair. Meski asam lemak tersebut tidak larut dalam air, ia larut dalam etanol hangat, dan dapat dititrasi dengan larutan natrium hidroksida menggunakan indikator fenolftalein. Analisis ini digunakan untuk menentukan kandungan asam lemak bebas dalam lemak; yaitu proporsi trigliserida yang telah dihidrolisis.
Hidrogenasi asam lemak tak jenuh banyak dilakukan, kondisi yang biasa digunakan adalah 2.0-3.0 Mpa, tekanan, dan nikel berpenunjang silika. Perlakuan ini menghasilkan asam lemak jenuh, seperti tercermin dari bilangan iodinnya. Asam lemak terhidrogenasi kurang rentan terhadap ketengikan. Oleh karena titik lebur asam lemak jenuh lebih tinggi daripada prekursor
tak jenuhnya, proses ini disebut "pengerasan". Teknologi terkait digunakan untuk mengubah minyak sayur menjadi margarin. Hidrogenasi trigliserida memiliki kelebihan karena asam karboksilat mendegradasi katalis nikel, sehingga diperoleh sabun nikel. Selama proses hidrogenasi, asam lemak tak jenuh dapat berisomerisasi dari konfigurasi "cis" menjadi "trans".
Hidrogenasi yang lebih bertekanan, yaitu menggunakan tekanan yang lebih besar pada suhu yang lebih tinggi, mengubah asam lemak menjadi alkohol lemak (). Alkohol lemak, bagaimanapun, lebih mudah dibuat dari ester asam lemak.
Dalam reaksi Varrentrapp, asam lemak tak jenuh tertentu dipecah dalam lelehan alkali, sebuah reaksi satu waktu yang relevan dengan elusidasi struktur.
Asam lemak tak jenuh mengalami perubahan kimia yang dikenal sebagai auto oksidasi. Proses ini memerlukan oksigen (udara) dan dipercepat dengan adanya logam renik. Minyak sayur tahan terhadap proses ini karena mereka mengandung antioksidan, seperti tokoferol. Lemak dan minyak sering diberi perlakuan dengan zat pengkhelat seperti asam sitrat, untuk menghilangkan katalis logam.
Asam lemak tak jenuh rentan terhadap degradasi oleh ozon. Reaksi ini dipraktekkan pada produksi asam azelaat ((CH)(COH)) dari asam oleat.
Dalam analisis kimia, asam lemak dipisahkan menggunakan kromatografi gas metil ester; selain itu, pemisahan isomer tak jenuh dimungkinkan melalui kromatografi lapisan tipis argentasi.
Asam lemak rantai pendek dan sedang langsung diserap ke dalam darah melalui kapiler usus dan beredar melalui vena porta seperti penyerapan nutrisi lainnya. Namun, asam lemak rantai panjang tidak dilepaskan langsung ke dalam kapiler usus. Malahan mereka diserap ke dalam dinding lemak vilus dan tersusun menjadi trigliserida kembali. Trigliserida disalut dengan kolesterol dan protein (salut protein) menjadi senyawa yang disebut kilomikron.
Dari dalam sel, kilomikron dibebaskan ke dalam kapiler limfa yang disebut lakteal, yang menyatu menjadi saluran limfa yang lebih besar. Ia kemudian ditransport melalui sistem limfa dan duktus toraks naik ke dekat jantung (tempat arteri dan vena yang lebih besar). Duktus toraks mengosongkan kilomikron ke dalam aliran darah melalui vena subklavia. Pada titik ini, kilomikron dapat membawa trigliserida ke jaringan tempat mereka disimpan atau dimetabolisme sebagai energi.
Asam lemak (yang tersedia baik melalui asupan maupun penarikan cadangan trigliserida dalam jaringan lemak) didistribusikan ke sel untuk digunakan sebagai bahan bakar kontraksi otot dan metabolisme umum. Mereka dipecah menjadi CO dan air oleh mitokondria intrasel, membebaskan energi dalam jumlah besar, ditangkap dalam bentuk ATP melalui oksidasi beta dan siklus asam sitrat.
Asam lemak darah berbeda bentuknya dalam berbagai tahapan dalam sirkulasi darah. Mereka masuk melalui usus dalam kilomikron, tetapi juga terdapat sebagai lipoprotein densitas sangat rendah ("very low density lipoprotein", VLDL) dan lipoprotein densitas rendah ("low density lipoprotein", LDL) setelah diproses di dalam liver. Selain itu, ketika dilepaskan dari adiposit, asam lemak berada dalam darah sebagai asam lemak bebas.
Ditengarai bahwa campuran asam lemak yang dipancarkan oleh kulit mamalia, bersama dengan asam laktat dan asam piruvat, berbeda dan memungkinkan hewan dengan indra penciuman yang tajam untuk membedakan individu.