甘油二酯或二酰基甘油 (DAG) 是由兩條通過酯鍵共價鍵合到甘油分子上的脂肪酸鏈組成的甘油酯。 存在兩種可能的形式，1,2-二酰基甘油和 1,3-二酰基甘油。 DAG 可以充當表面活性劑，通常用作加工食品中的乳化劑。 富含 DAG 的油（尤其是 1,3-DAG）由于能夠抑制體內脂肪的積累，已被廣泛研究作為脂肪替代品； 自 1990 年代后期推出至 2009 年以來，在日本的年銷售額約為 2 億美元。

二酸甘油發酵是許多種子油的次要成分，通常含量約為 1–6%； 或者在棉籽油的情況下高達 10%。 工業生產主要是通過甘油三酯和甘油之間的甘油解反應來實現的。 其原料可以是植物油或動物脂肪。

二酸甘油通常與甘油單酯 (E471) 混合使用，是常見的食品添加劑，主要用作乳化劑。 營養標簽中給出的總脂肪、飽和脂肪和反式脂肪的數值不包括甘油單酯和甘油二酯中的數值。 它們通常包含在烘焙產品、飲料、冰淇淋、花生醬、口香糖、起酥油、攪打澆頭、人造黃油、糖果和一些零食產品中，例如品客薯片。

在生化信號中，甘油二酯作為第二信使信號脂質發揮作用，是磷脂酶 C (PLC)（一種膜結合酶）水解磷脂磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸 (PIP2) 的產物，通過 同樣的反應，產生肌醇三磷酸（IP3）。 盡管肌醇三磷酸擴散到胞質溶膠中，但甘油二酯由于其疏水特性而保留在質膜內。 IP3 刺激平滑內質網中鈣離子的釋放，而 DAG 是蛋白激酶 C (PKC) 的生理激活劑。 膜中 DAG 的產生促進 PKC 從胞質溶膠轉移到質膜。

二酰甘油已被證明通過與突觸前啟動蛋白家族 Munc13 的相互作用對囊泡釋放發揮一些興奮作用。 DAG 與 Munc13 的 C1 結構域的結合增加了突觸小泡的融合能力，導致釋放增強。

促腫瘤化合物佛波酯可以模擬甘油二酯。

除了激活 PKC 之外，甘油二酯在細胞中還有許多其他功能：

• 前列腺素的來源
• 內源性大麻素 2-花生四烯酰甘油的前體
• 瞬時受體電位規范 (TRPC) 陽離子通道亞家族 TRPC3/6/7 的激活劑。

二酰基甘油的合成始于甘油 3-磷酸，它主要來源于二羥基丙酮磷酸，糖酵解的產物（通常存在于肝臟或脂肪組織細胞的細胞質中）。 3-磷酸甘油首先被酰基輔酶 A（酰基輔酶 A）酰化形成溶血磷脂酸，然后被另一分子酰基輔酶 A 酰化產生磷脂酸。 然后磷脂酸去磷酸化形成甘油二酯。

膳食脂肪主要由甘油三酯組成。 由于甘油三酯不能被消化系統吸收，因此甘油三酯必須首先被酶消化成單酰甘油、二酰甘油或游離脂肪酸。 甘油二酯是甘油三酯（triglyceride）的前體，它是在甘油二酯酰基轉移酶的催化下，第三種脂肪酸加成到甘油二酯上而形成的。

由于二酰基甘油是通過磷脂酸合成的，因此它通常在甘油部分的 C-1 位包含飽和脂肪酸，在 C-2 位包含不飽和脂肪酸。

二酰甘油可被二酰甘油激酶磷酸化為磷脂酸。

二酰基甘油激活 PKC-θ 可能會降低 IRS1 相關的 PI3K 活性，從而導致肌肉胰島素抵抗。 同樣，甘油二酯激活 PKCε 可能導致肝臟胰島素抵抗。