不飽和脂肪酸の合成には、脂肪アシル鎖に二重結合が導入される脱飽和反応が関与する。例えば、ヒトでは、ステアロイル-CoAデサチュラーゼ-1によるステアリン酸の脱飽和はオレイン酸を生成する。二重不飽和脂肪酸のリノール酸や三重不飽和脂肪酸のα-リノレン酸は哺乳類の組織では合成できないため、必須脂肪酸であり、食事から摂取しなければならない。