Ácidos graxos ^{(português brasileiro)} ou ácidos gordos ^{(português europeu)} são ácidos carboxílicos com cadeias hidrocarbonadas de comprimento variando de 4 a 36 carbonos. Estes compostos podem variar entre aqueles que apresentam insaturações na sua longa cadeia carbônica, isto é, uma ou mais ligações duplas, e ácidos graxos sem nenhuma insaturação (desprovido de ligações C=C). Com base nisso, os ácidos graxos podem ser classificados quanto a comprimento da cadeia carbônica, onde é estabelecido uma nomenclatura convencional; e quanto ao número de insaturações, podendo variar entre saturados, insaturados e poliinsaturados. Também podem apresentar cadeias ramificadas ou estruturas em anel, como a prostaglandina.

Quanto ao seu papel orgânico ou metabólico, desempenham importantes funções na estrutura das membranas celulares e nos processos metabólicos. Um exemplo que pode ser citado são os ácidos os ácidos linoléico (18:2n-6, AL) e alfa-linolênico (18:3n-3, AAL). Estes ácido  em humanos são necessários para manter sob condições normais, as membranas celulares, as funções cerebrais e a transmissão de impulsos nervosos. Também é demonstrado que ácidos graxos desenham papel importante no leite materno, onde a qualidade dos lipídeos na dieta influência diretamente no perfil de ácidos graxos do leite secretado. Por isso, uma dieta rica em carboidratos irá favorecer a síntese endógena dos ácidos graxos de cadeia curta e média e uma dieta rica em ácidos graxos poliinsaturados vai determinar maiores níveis destes no leite secretado.

Na digestão, os ácidos graxos sofrem emulsificação no duodeno assim como outros lipídios. Após a formação de micelas pela interação dos lipídios com sais biliares, formadas por triacilgliceróis, ésteres de colesterol e fosfolipídeos, que são digeridos com ajuda da lipase e colipase, respectivamente, os lipídios digeridos entram passivamente nos enterócitos. Os ácidos graxos de cadeia curta são transportados no sangue ligados à albumina. A absorção dos ácidos graxos polinsaturados para dentro dos enterócitos é facilitada por uma “proteína ligante de ácidos graxos” (FABP).

O grau de insaturação e o comprimento da cadeia hidrocarbonada determinam significativamente as propriedades físicas dos ácidos graxos, tais como solubilidade e ponto de fusão. Dessa forma, por exemplo, quanto maior a cadeia carbônica e menor as ligações insaturadas, menor o potencial solúvel do ácido graxo em água. Em geral a solubilidade do ácido graxo em água é pequena, e essa pouca solubilidade é favorecida pela componente polar do ácido graxo (o grupo carboxílico).

Em geral, as aplicações industriais dos ácidos graxos variam devido sua diversidade estrutural. Por isso, os ácidos graxos são amplamente usados como matéria-prima para aplicações alimentícias e na indústria de oleoquímicos para a fabricação de sabões, detergentes, lubrificantes, revestimentos e cosméticos, entre outros produtos especiais.