Les lipides sont des molécules solubles dans les composés non polaires, comme l'alcool, mais non solubles dans l'eau. Les lipides sont une partie importante des membranes cellulaires et jouent un rôle vital dans le stockage de l'énergie.
Les acides gras sont une variété de lipides biologiquement importants. Les acides gras sont composés d'une tête d'acide carboxylique avec une queue d'hydrogène et de carbone ; la tête est polaire et hydrophile tandis que la queue est apolaire et hydrophobe. Cela signifie que les acides gras ont tendance à s'orienter avec la tête face à l'eau et la queue à l'opposé de l'eau. Le métabolisme des acides gras crée de grandes quantités d'ATP, la molécule énergétique des cellules, ce qui en fait une partie importante du métabolisme des êtres vivants.
Comme les acides gras, les phospholipides ont des têtes hydrophiles et des queues hydrophobes. Les phospholipides sont essentiels à la formation des membranes cellulaires. Deux rangées de phospholipides s'alignent de telle sorte que les têtes hydrophiles d'une rangée font face au cytoplasme à l'intérieur de la cellule tandis que les têtes de la deuxième rangée font face au fluide entourant la cellule ; les queues hydrophobes des deux rangées se font face. Cette configuration sépare le fluide de la cellule du fluide qui l'entoure. Les bicouches lipidiques entourent non seulement une cellule elle-même, mais aussi le noyau de la cellule et plusieurs de ses organites. Cette structure est vitale pour réguler le transfert d'ions et d'autres molécules dans et hors des cellules.