脂肪細胞在體內的主要生理功能是：以甘油三酯的形式存儲在體內，并在機體需要時供給能量。脂肪細胞的合成代謝主要包括吸收和合成兩個過程，甘油三酯可被腸黏膜細胞分解為甘油和脂肪酸，通過門靜脈進入血液循環，而長鏈脂肪酸可在腸黏膜細胞重新合成甘油三酯后與載脂蛋白結合成乳糜微粒，通過淋巴管進入血液循環。
脂肪細胞的分解代謝是儲存在細胞中的脂肪被脂肪酶逐步水解成游離脂肪酸以及甘油釋放人血，并被其他組織所氧化利用的過程。當機體需要時，存儲的脂肪首先在脂肪酶的催化下分解為甘油和脂肪酸。甘油主要在肝臟被利用，經過生化反應分解供能或轉變為糖。脂肪酸的氧化分解可在心、肝、骨骼肌等許多組織細胞內進行。