Phân tử chất béo được cấu tạo bởi ba axit béo liên kết với một phân tử glixerol. Axit béo là một nhóm axit cacboxylic có gắn một chuỗi hiđrocacbon. Các phân tử chất béo được gọi chung là chất béo trung tính vì thành phần của chúng.
Tên cụ thể và phân loại của một phân tử chất béo có nguồn gốc từ loại hydrocacbon gắn liền với nó. Các phân tử chất béo bão hòa có chuỗi hydrocacbon bao gồm hoàn toàn là các cacbon liên kết đơn. Chúng ở thể rắn ở nhiệt độ phòng và thường được tìm thấy trong các kho chứa chất béo của động vật. Các phân tử chất béo không bão hòa chứa ít nhất một liên kết đôi ở đâu đó giữa các cacbon của chuỗi hiđrocacbon. Chúng ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng và thường được tìm thấy ở dạng dầu có trong thực vật.Các tính chất vật lý và hóa học khác, ngoài trạng thái vật chất, của các phân tử chất béo cũng khác nhau đáng kể tùy thuộc vào việc nó là chất béo bão hòa hay không bão hòa. Chất béo bão hòa là các phân tử khá tuyến tính được tìm thấy xếp chồng lên nhau. Điều này làm tăng điểm nóng chảy của chúng và khiến một số chất khó phân hủy hơn.
Chất béo không bão hòa có cấu trúc phân tử bị bẻ cong do liên kết đôi hoặc liên kết được tìm thấy trong chuỗi hydrocacbon của chúng. Điều này ngăn các phân tử xếp chồng lên nhau và làm cho chúng có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn. Vì chất béo chỉ có thể giải phóng năng lượng nếu chúng bị phân hủy, nên tốt hơn là có cấu trúc ít bị hạn chế bởi lực giữa các phân tử và các phân tử xung quanh, đó là lý do tại sao chất béo không bão hòa được coi là tốt cho sức khỏe hơn.
