多元不饱和脂肪(英语：Polyunsaturated fat)是两类不饱和脂肪之一，分子中有多于一个双键，相比之下单元不饱和脂肪则只有一个双键，其余为单键。它必须从食物中摄取。常见的这类脂肪包括亚麻油酸及次亚麻油酸。红花籽油、粟米油、大豆油、葵花籽油及果仁均相对含有较多这类脂肪。这类脂肪在室温下呈液体状。

多元不饱和脂肪酸有两种：omega-3家族和omega-6家族。omega-6很重要，供应来源也充足，而omega-3却是不够的。

omega-3家族有三名成员，其中包括存在于亚麻籽的ALA(亚麻酸)。ALA被认为必需脂肪酸，身体无法自行制造，必须从饮食中摄取。另外两种omega-3分别是DHA(二十二碳六烯酸)和EPA（二十碳五烯酸）可以从鱼类当中摄取。后两种对我们重要性可能比ALA还大。虽然人体理论上可以借助ALA制造另两种omega-3，但事实上似乎不是这样。所以我们才必须从鱼身上获取这些重要脂肪酸“成品”。

现代医学普遍认为，多元不饱和脂肪会同时降低低密度脂蛋白胆固醇(坏胆固醇)(LDL)及高密度脂蛋白胆固醇(好胆固醇)(HDL)，相对比饱和脂肪健康，但容易令细胞老化。