Os lipídios são moléculas solúveis em compostos não polares, como o álcool, mas não solúveis em água. Os lipídios são uma parte importante das membranas celulares e desempenham um papel vital no armazenamento de energia.
Os ácidos graxos são uma variedade de lipídios biologicamente importantes. Os ácidos graxos são compostos de uma cabeça de ácido carboxílico com uma cauda de hidrogênio e carbono; a cabeça é polar e hidrofílica, enquanto a cauda é apolar e hidrofóbica. Isso significa que os ácidos graxos tendem a se orientar com a cabeça voltada para a água e a cauda voltada para o lado oposto. O metabolismo dos ácidos graxos cria grandes quantidades de ATP, a molécula de energia das células, tornando-os uma parte importante do metabolismo dos seres vivos.
Da mesma forma que os ácidos graxos, os fosfolipídios têm cabeças hidrofílicas e caudas hidrofóbicas. Os fosfolipídios são essenciais na formação das membranas celulares. Duas fileiras de fosfolipídios se alinham de modo que as cabeças hidrofílicas de uma fileira fiquem voltadas para o citoplasma no interior da célula, enquanto as pontas da segunda fileira ficam de frente para o fluido que circunda a célula; as caudas hidrofóbicas de ambas as fileiras estão voltadas uma para a outra. Essa configuração separa o fluido da célula do fluido ao seu redor. Bicamadas lipídicas circundam não apenas a própria célula, mas também o núcleo da célula e muitas de suas organelas. Essa estrutura é vital para regular a transferência de íons e outras moléculas para dentro e para fora das células.