Bir yağ asidi, uzun dallanmamış hidrokarbon kuyruğuna sahip bir karboksilik asittir (-C(=O)OH). Organik kimya ve biyokimyada incelenir.

Yağ asitleri vücudun önemli yakıt kaynaklarıdır. Metabolize edildiklerinde büyük miktarlarda ATP üretirler. Birçok hücre tipi bu amaçla glikoz ya da yağ asitlerini kullanabilir. Özellikle kalp ve iskelet kası yağ asitlerini tercih eder.

Yağ asitleri doymuş ya da doymamış olabilir. Doymamış bileşikler reaktif çift bağlara sahiptir; doymuş olanlar ise sahip değildir.

Yağ asitleri, hayvansal veya bitkisel bir yağdan, yağdan veya mumdan türetilen veya bunların içinde bulunan alifatik monokarboksilik asitlerdir. Doğal yağ asitleri genellikle dört ila 28 karbon atomlu (genellikle dallanmamış ve çift sayılı) bir zincire sahiptir ve bunlar doymuş veya doymamış olabilir. Buna asetik asit de dahildir, ancak bu genellikle bir yağ asidi olarak kabul edilmez (bir lipit değildir).

Laktik asit ve pirüvik asit ile birlikte memeli derisindeki yağ asitlerinin karışımı kendine özgüdür. Keskin bir koku alma duyusuna sahip hayvanların bireyleri tanımlamasını sağlarlar.