I lipidi (o grassi) sono molecole organiche, presenti in natura. Rientrano nelle categorie dei macronutrienti. Chimicamente sono raggruppati sulla base delle loro proprietà comuni di solubilità: sono sostanze idrofobe(insolubili in acqua) e lipofile cioè sono solubili in solventi organici non polari, come l'etere o l'acetone.
I lipidi rappresentano un'importante riserva energetica per il corpo in quanto un grammo di lipidi produce 9 Kcal, cioè più del doppio rispetto a zuccheri e proteine, proprio per questo sono il substrato energetico ideale per le cellule. I grassi nell'organismo assumono anche altre funzioni che vanno oltre alla semplice funzione energetica, infatti sono utilizzati per formare componenti strutturali delle membrane cellulari, come importanti molecole di segnalazione e ormoni. Inoltre il loro deposito vicino ad organi importanti come cuore, fegato, milza, reni, cervello e midollo spinale rappresenta un importante protezione meccanica, mentre il deposito sottocutaneo svolge un ruolo di isolante termico contro le basse temperature. Infine i lipidi fungono da trasportatori di vitamine liposolubili (A, D, E, K) e pertanto l'eccessiva riduzione di lipidi nella dieta può provocare una diminuzione dell'apporto vitaminico.
Durante l'attività fisica i lipidi vengono utilizzati insieme ai carboidrati come substrato per produrre ATP e quindi energia per l'attività fisica.
Gli acidi grassi sono i lipidi più semplici. Sono costituiti da una catena di idrocarburi terminante con un acido carbossilico (gruppo COOH). Essi differiscono tra loro per la lunghezza, caratterizzata dal numero di atomi di carbonio, e/o per il tipo di legame tra gli atomi di carbonio stessi che possono essere singoli o doppi. Qualora questi legami sono tutti singoli si definisce l'acido grasso saturo, invece nel caso che siano presenti doppi legami si parla di acido grasso insaturo. Quando il doppio legame è unico è monoinsaturo se i doppi legami sono più di uno è polinsaturo. Si conoscono più di 500 tipi di acidi grassi presenti nel corpo umano, e quasi sempre questi hanno un numero pari di atomi di carbonio, generalmente compreso tra 12 e 20. Esempi di acidi grassi biologicamente importanti, perché rivestono funzioni biologiche specifiche, sono gli eicosanoidi, derivanti principalmente da acido arachidonico ed acido eicosapentaenoico. A questa famiglia di sostanze appartengono le prostaglandine, le prostacicline, i leucotrieni ed i tromossani. Gli eicosanoidi regolano, con attività spesso opposte tra loro, il sistema cardiovascolare, la coagulazione del sangue, la funzionalità renale, la risposta immunitaria, la risposta infiammatoria e numerose altre funzioni.
I trigliceridi o triacilgliceroli sono i lipidi più abbondanti presenti in natura. Essi costituiscono i grassi animali e gli oli vegetali. Servono soprattutto come deposito per l'energia prodotta e immagazzinata nel tessuto adiposo (grasso sottocutaneo).
Un trigliceride è un lipide costituito da una molecola di glicerolo a cui si legano 3 acidi grassi per esterificazione, grazie ai gruppi ossidrilici del glicerolo.
I fosfolipidi Sono simili ai trigliceridi dal punto di vista strutturale, ma contengono un gruppo fosfato al posto di un acido grasso. Un fosfolipide è composto da una molecola di glicerolo che si lega a due catene di acidi grassi e a un gruppo fosfato (PO43-) legato a sua volta anche ad un'altra molecola terminale. Queste sostanze sono i principali componenti della frazione lipidica delle membrane cellulari. Il gruppo fosforico conferisce una carica negativa, e quindi polarità, alla molecola. Il risultato finale è che ogni fosfolipide ha una testa idrofila e una coda idrofoba (si definisce anfipatico). Questa particolare struttura li rende idonei a formare le membrane biologiche che avvolgono le cellule e gli organuli cellulari. Infatti, in un ambiente liquido le molecole di fosfolipidi si dispongono in un doppio strato con i gruppi idrofili rivolti sia verso la soluzione acquosa interna ed esterna alla cellula, mentre le code idrofobe si attraggono tra loro occupando la posizione mediana del doppio strato formando così uno strato isolante.
Altri importanti composti appartenenti alla famiglia dei lipidi sono gli steroidi derivanti dal metabolismo del colesterolo che rivestono il ruolo di importanti sostanze ormonali.
Negli animali un eccesso di carboidrati viene convertito in trigliceridi. Ciò comporta la sintesi di acidi grassi da acetil-CoA e l'esterificazione degli acidi grassi per la produzione di trigliceridi da depositare. Questo processo è chiamato lipogenesi e porta ad accumulare tessuto adiposo e ad ingrassare.