單不飽和脂肪酸是脂肪酸鏈中有一個雙鍵，其余碳原子均為單鍵的脂肪酸。 相比之下，多不飽和脂肪有一個以上的雙鍵。

脂肪酸是一端有烷基，另一端有羧酸基團的長鏈分子。 脂肪酸粘度（稠度）和熔化溫度隨著雙鍵數量的減少而增加； 因此，單不飽和脂肪酸的熔點高于多不飽和脂肪酸（雙鍵較多），熔點低于飽和脂肪酸（無雙鍵）。 單不飽和脂肪酸在室溫下為液體，冷藏時為半固體或固體，形成同位素晶格結構。

常見的單不飽和脂肪酸是棕櫚油酸 (16:1 n?7)、順式異油酸 (18:1 n?7) 和油酸 (18:1 n?9)。 棕櫚油酸有 16 個碳原子，xxx個雙鍵出現在距離甲基 7 個碳原子（距離羧基端 9 個碳原子）處。 可加長為18碳順式異油酸。 油酸有 18 個碳原子，xxx個雙鍵出現在距羧酸基團 9 個碳原子的位置。 下圖顯示了路易斯公式中的油酸分子和空間填充模型。

大規模的 KANWU 研究發現，增加單不飽和脂肪和減少飽和脂肪的攝入量可以提高胰島素敏感性，但前提是飲食中的總脂肪攝入量較低。 然而，一些單不飽和脂肪酸（與飽和脂肪一樣）可能會促進胰島素抵抗，而多不飽和脂肪酸可能會防止胰島素抵抗。研究表明，用飲食中的單不飽和脂肪代替飽和脂肪與增加日常體力活動和 靜息能量消耗。 更多的體力活動與高油酸飲食相關，而不是棕櫚酸飲食。 研究表明，更多的單不飽和脂肪會導致更少的憤怒和煩躁。

含有單不飽和脂肪的食物可降低低密度脂蛋白 (LDL) 膽固醇，同時可能增加高密度脂蛋白 (HDL) 膽固醇。

紅細胞膜中油酸和其他單不飽和脂肪酸的水平與患乳腺癌的風險呈正相關。 相同膜的飽和指數 (SI) 與乳腺癌風險呈負相關。 單不飽腹酸和紅細胞膜低 SI 是絕經后乳腺癌的預測因子。 這兩個變量都取決于酶 delta-9 去飽和酶 (Δ9-d) 的活性。

在兒童中，食用單不飽和油與更健康的血脂譜有關。

地中海飲食是一種受單不飽和脂肪嚴重影響的飲食。 地中海國家的人消耗的總脂肪比北歐國家多，但大部分脂肪以來自橄欖油的單不飽和脂肪酸和來自魚、蔬菜和某些肉類（如羊肉）的 omega-3 脂肪酸的形式存在，而食用飽和脂肪 相比之下，脂肪很少。2017 年的一項審查發現，有證據表明地中海飲食的做法可以降低心血管疾病、總體癌癥發病率、神經退行性疾病、糖尿病和早逝的風險。

單不飽和脂肪存在于動物肉中，如紅肉、全脂奶制品、堅果和高脂肪水果，如橄欖和鱷梨。 藻油含有約 92% 的單不飽和脂肪。 橄欖油含有約 75% 的單不飽和脂肪。 高油酸葵花籽油含有至少 70% 的單不飽和脂肪。 菜籽油和腰果都含有約 58% 的單不飽和脂肪。 牛脂（牛肉脂肪）約有 50% 的單不飽和脂肪。 豬油含有約 40% 的單不飽和脂肪。 其他來源包括榛子、鱷梨油、澳洲堅果油、葡萄籽油、花生油（花生油）、芝麻油、玉米油、爆米花、全麥小麥、谷物、燕麥片、杏仁油、葵花籽油、大麻油和茶- 油茶花。