Metabolisme asid lemak terdiri daripada pelbagai proses metabolik yang melibatkan atau berkait rapat dengan asid lemak, satu keluarga molekul yang dikelaskan dalam kategori makronutrien lipid. Proses ini terutamanya boleh dibahagikan kepada (1) proses katabolik yang menjana tenaga dan (2) proses anabolik, di mana ia berfungsi sebagai blok buat sebatian lain.[1]Dalam katabolisme, asid lemak dimetabolismekan untuk menghasilkan tenaga, terutamanya dalam bentuk adenosina trifosfat (ATP). Jika dibandingkan dengan kelas makronutrien lain (karbohidrat dan protein), asid lemak menghasilkan ATP paling banyak pada asas tenaga setiap gram apabila ia teroksida sepenuhnya kepada CO2 dan air melalui pengoksidaan beta dan kitaran asid sitrik.[2] Oleh itu, asid lemak (terutamanya dalam bentuk trigliserida) merupakan bentuk simpanan bahan api yang paling utama dalam kebanyakan haiwan, dan pada tahap yang lebih rendah dalam tumbuhan.Dalam anabolisme, asid lemak utuh ialah pelopor penting kepada trigliserida, fosfolipid, pengutus kedua, hormon dan badan keton. Sebagai contoh, fosfolipid membentuk dwilapisan fosfolipid, di mana semua membran sel dibina daripada asid lemak. Fosfolipid terdiri daripada membran plasma dan membran lain yang merangkumi semua organel dalam sel seperti nukleus, mitokondria, retikulum endoplasma, dan jasad Golgi. Dalam jenis anabolisme lain, asid lemak diubah suai untuk membentuk sebatian lain seperti pengutus kedua dan hormon setempat. Prostaglandin yang diperbuat daripada asid arakidonik yang disimpan dalam membran sel mungkin adalah yang paling terkenal bagi hormon setempat ini.