復合脂質（complx lipids）即含有其他化學基團的脂肪酸酯，體內主要含磷脂和糖脂兩種復合脂質。
（一）磷脂
磷脂（phospholipid）是生物膜的重要組成部分，其特點是在水解后產生含有脂肪酸和磷酸的混合物。根據磷脂的主鏈結構分為磷酸甘油反和鞘磷脂。
1．磷酸甘油酯（phosphoglycerides）主鏈為甘油-3-磷酸，甘油分子中的另外兩個羥基都被脂肪酸所酯化，磷酸基團又可被各種結構不同的小分子化合物酯化后形成各種磷酸甘油酯。體內含量較多的是磷脂酰膽堿（卵磷脂）、磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰甘油、二磷脂酰甘油（心磷酯）及磷酯酰肌醇等，每一磷脂可因組成的脂肪酸不同而有若干種。
從分子結構可知甘油分子的中央原子是不對稱的。因而有不同的立體構型。天然存在的磷酸甘油酯都具有相同的主體化學構型。按照化學慣例。這些分子可以用二維投影式來表示。D-和L甘油醛的構型就是根據其X射線結晶學結果確定的。右旋為D構型，左旋為L構型。磷酸甘油酯的立化化學構型及命名由此而確定。
2．鞘磷脂（sphingomyelin）鞘磷脂是含鞘氨醇或二氫鞘氨醇的磷脂，其分子不含甘油，是一分子脂肪酸以酰胺鍵與鞘氨醇的氨基相連。鞘氨醇或二氫鞘氨醇是具有脂肪族長鏈的氨基二元醇。有疏水的長鏈脂肪烴基尾和兩個羥基及一個氨基的極性頭。
鞘磷脂含磷酸，其末端羥基取代基團為磷酸膽堿酸乙醇胺。人體含量最多的鞘磷脂是神經鞘磷脂，由鞘氨醇、脂肪酸及磷酸膽堿構成。神經鞘磷酯是構成生物膜的重要磷酯。它常與卵磷脂并存細胞膜外側。
（二）糖脂
糖脂（glycolipids）這是一類含糖類殘基的復合脂質化學結構各不相同的脂類化合物，且不斷有糖脂的新成員被發現。糖脂亦分為兩大類：糖基酰甘油和糖鞘脂。糖鞘脂又分為中性糖鞘脂和酸性糖鞘脂。
1．糖基酰基甘油（glycosylacylglycerids），糖基酰甘油結構與磷脂相類似，主鏈是甘油，含有脂肪酸，但不含磷及膽堿等化合物。糖類殘基是通過糖苷鍵連接在1，2-甘油二酯的C-3位上構成糖基甘油酯分子。已知這類糖脂可由各種不同的糖類構成它的極性頭。不僅有二酰基油酯，也有1-酰基的同類物。
自然界存在的糖脂分子中的糖主要有葡萄糖、半乳糖，脂肪酸多為不飽和脂肪酸。根據國際生物化學名稱委員會的命名：單半乳糖基甘油二酯和二半乳糖基甘油二酯的結構分別為1，2-二酰基-3-O-β-D-吡喃型半乳糖基-甘油和1，2-二酰基-3-O-（α-D-吡喃型半乳糖基（1→6）-O-β-D吡喃型半乳糖基）-甘油。
此外，還有三半乳糖基甘油二酯，6-O-酰基單半乳糖基甘油二酯等。
2．糖硝脂（glycosphingolipids） 有人將此類物質列為鞘脂和鞘磷脂一起討論，故又稱鞘糖脂。糖鞘脂分子母體結構是神經酰胺。脂肪酸連接在長鏈鞘氨醇的C-2氨基上，構成的神經酰胺糖類是糖鞘脂的親水極性頭。含有一個或多個中性糖殘基作為極性頭的糖鞘脂類稱為中性糖鞘脂或糖基神經酰胺，其極性頭帶電荷，最簡單的腦苷脂是在神羥基上，以β糖苷鏈接一個糖基（葡萄糖或半乳糖）。
重要的糖鞘脂有腦苷脂和神經節苷脂。腦苷在腦中含量最多，肺、腎次之，肝、脾及血清也含有。腦中的腦苷脂主要是半乳糖苷脂，其脂肪酸主要為二十四碳脂酸；而血液中主要是葡萄糖腦苷脂神經節苷脂是一類含唾液酸的酸性糖鞘酯。唾液酸又稱為N-乙酰神經氨酸它通過α-糖苷鍵與糖脂相連。神經節苷脂分子由半乳糖（Gal）、N-乙酰半乳糖（GalNAc）、葡萄糖（Glc）、N-脂酰硝氨醇（Cer）、唾液酸（NeuAc）組成。神經節苷脂廣泛分布于全身各組織的細胞膜的外表面，以腦組織最豐富。