(一)储能和供能
脂肪在体内的主要生理作用是储能和氧化供能。正常人生理活动所需能量的17%～25%由脂肪供给，空腹时机体50%以上的能源来自脂肪的氧化。每克脂肪彻底氧化后平均可释放9.3kcal(38.94kJ)的能量，比同等量的糖或蛋白质约多一倍。因此脂肪是禁食、饥饿时体内能量的主要来源。此外，脂肪还有保持体温、保护内脏以及协助脂溶性维生素吸收的功能。
(二)生物膜的组成成分
生物膜主要包括细胞膜、细胞器膜、核膜及神经髓鞘等。类脂特别是磷脂和胆固醇是生物膜的重要组分。磷脂以双分子层形式构成生物膜的基本结构，其中鞘磷脂是神经髓鞘的主要组成成分。胆固醇在维持生物膜通透性方面起重要作用。另外，糖脂、脂蛋白也参与构成生物膜，在细胞膜信号转导活动中起着载体和受体的作用。
(三)脂类衍生物的调节作用
某些脂类衍生物参与组织细胞间信息的传递，并在机体代谢调节中发挥重要作用。如必需脂肪酸在体内可衍变生成前列腺素、血栓素及白三烯等，这些衍生物分别参与多种细胞的代谢调控。又如由胆固醇转化生成的维生素D3，具有调节钙磷代谢的活性。胆固醇还可转化成类固醇激素参与体内代谢。此外，磷脂酰肌醇经磷酸化后再分解可产生甘油二酯和三磷酸肌醇，两者均为重要的第二信使物质，在细胞内信号转导中具有重要作用。