El metabolismo de los lípidos se enfoca en los triacilgliceroles, que son los principales lípidos de almacenamiento. La lipoproteína lipasa es la enzima encargada de remover los acilgliceroles de las lipoproteínas transportadoras. El colesterol, presente en tejidos y lipoproteínas plasmáticas, se sintetiza a partir de acetil-CoA, siendo la HMG-CoA reductasa la enzima limitante de este proceso. El colesterol se excreta por la bilis, ya sea como sales biliares o como colesterol libre. Es importante destacar que el ingreso de colesterol en la dieta regula su síntesis, con aproximadamente la mitad proveniente de la dieta y la otra mitad de la síntesis interna.

Los lípidos no polares absorbidos de la dieta, junto con los sintetizados por el hígado y el tejido adiposo, deben asociarse con lípidos anfipáticos y proteínas para formar lipoproteínas solubles en agua que permitan su transporte a los diversos tejidos. Las principales lipoproteínas plasmáticas son los quilomicrones (transportan lípidos desde el intestino), las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) (transportan lípidos y triacilgliceroles desde el hígado), las lipoproteínas de baja densidad (LDL) (transportan colesterol), y las lipoproteínas de alta densidad (HDL) (remueven colesterol de los tejidos hacia su excreción). Las apolipoproteínas son la parte proteica de estas lipoproteínas. La movilización de grasas, principalmente triacilgliceroles, se da a través de la lipasa sensible a hormonas, la cual libera ácidos grasos y glicerol.

Desde una perspectiva biomédica, la alimentación es crucial. Durante la ingesta de alimentos, se obtiene un exceso de calorías, que es transportado por las lipoproteínas como quilomicrones y VLDL. Las anomalías en el metabolismo de las lipoproteínas, ya sea en su formación o utilización, pueden dar lugar a hipo o hiperlipoproteinemias. Por ejemplo, en la diabetes mellitus, la deficiencia de insulina causa una movilización excesiva de ácidos grasos libres y una utilización incompleta de quilomicrones y VLDL, lo que lleva a hipertriacilglicerolemia. La obesidad, resultado del exceso de lípidos, y la presencia de grasa abdominal son factores de riesgo para la mortalidad, hipertensión, hiperlipidemias, hiperglucemia y diabetes mellitus no insulinodependiente. Los niveles de colesterol en sangre deben permanecer por debajo de 200 mg/dl para prevenir riesgos como la arteriosclerosis prematura. Cuando el VLDL se encuentra elevado y el HDL disminuido, existe un riesgo elevado de arteriosclerosis en arterias coronarias, cerebrales y periféricas.