脂肪酸有多种分类形式，分别分类如下。

根据碳链长度的不同分类

可分为：短链脂肪酸、中链脂肪酸和长链脂肪酸。

脂肪酸根据碳链长度的不同又可将其分为：

短链脂肪酸（short chain fatty acids，SCFA），其碳链上的碳原子数小于6，也称作挥发性脂肪酸（volatile fatty acids，VFA）；

中链脂肪酸（Midchain fatty acids，MCFA），指碳链上碳原子数为6-12的脂肪酸，主要成分是辛酸（C8）和癸酸（C10）；

长链脂肪酸（Longchain fatty acids，LCFA），其碳链上碳原子数大于12。一般食物所含的大多是长链脂肪酸。