Wielonienasycone kwasy omega-3, w szczególności eikozapentaenowy (EPA) i dokozaheksaenowy (DHA), stanowią istotny składnik budulcowy błon komórkowych i mają szereg prozdrowotnych właściwości. Mechanizmy ich działania obejmują wpływ na syntezę eikozanoidów, w tym wygaszających stany zapalne, a także udział w regulacji proliferacji komórek, transporcie jonów, wydzielaniu hormonów i neuromediatorów. Działają m.in. przeciwzapalnie, przeciwagregacyjnie, hipotensyjnie, przeciwalergicznie i wspomagająco na odporność. Najlepiej poznano dotychczas ich wpływ na układ krążenia, co zaowocowało włączeniem ich do leczenia hipertriglicerydemii i niewydolności serca. Udowodniono, że podaż ikozapentatu etylowego w wysokich dawkach zmniejsza znacząco ryzyko wystąpienia zdarzeń sercowo-naczyniowych. Ponadto są one zalecane w profilaktyce przedwczesnych porodów oraz w leczeniu wspomagającym depresji. Dawki kwasów omega-3 zalecane w wytycznych, pozwalające na uzyskanie klinicznie istotnych efektów, trudno jest dostarczyć z dietą. Żywieniowym źródłem EPA i DHA są ryby i owoce morza. Potwierdzono, że ich zwiększone spożycie wpływa korzystnie na układ krążenia oraz układ nerwowy, a także narząd wzroku. Badania dotyczące stosowania suplementów często wskazują, że nie są one tak skuteczne jak dieta obfitująca w kwasy omega-3. W profilaktyce i leczeniu chorób układu krążenia zaleca się podaż dwóch porcji ryb tygodniowo, w tym jednej tłustej, oraz podaż kwasu alfa-linolenowego (ALA) w postaci m.in. olejów roślinnych i orzechów. Niezbędne minimum zalecane w normach żywienia dla osób dorosłych to 250 mg EPA + DHA. Dlatego osobom, których dieta jest uboga w ryby zawierające długołańcuchowe wielonienasycone kwasy tłuszczowe (LC-PUFA), można polecić suplementację w dawkach zbliżonych do norm w ramach uzupełnienia niedoborów w diecie. Liczne analizy potwierdziły bezpieczeństwo ich stosowania. Trwają badania dotyczące potencjalnego zastosowania suplementów z kwasami omega-3 w wielu chorobach.