ω−3脂肪酸(Omega-3 fatty acids)又称n−3脂肪酸，是一类不饱和脂肪酸。由于从分子中距离羧基最远的甲基碳数起时，这一类化合物均具有第三个碳原子与第四个碳原子之间的双键(即第三根键为双键)，因此称为ω−3脂肪酸，其中ω是指离羧基最远的碳原子。
重要的ω−3必需脂肪酸包括α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸，这三者均为多不饱和脂肪酸。人体内无法从头合成ω−3脂肪酸，但可以使用十八碳的ω−3脂肪酸α-亚麻酸作为原料，合成二十碳的不饱和ω−3脂肪酸(如EPA)及二十二碳的不饱和ω−3脂肪酸(如DHA)。上述反应与ω−6脂肪酸的合成反应互为竞争反应，后者是从亚油酸衍生出的脂肪酸。ω−3与ω−6脂肪酸均为必须从食物中获取的必需营养素。