從化學角度講，現有絕大多數天然油脂95%以上是由飽和及不飽和程度各異的脂肪酸甘油三酯組成，並伴有少量種類繁多的類脂物質。類脂物包括脂肪酸、甘油一酯、甘油三酯、磷脂、蠟、固醇及固醇酯、維生素、色素、萜烯類、脂肪醇、烴類等。個別油脂還含有其特有的類脂成分如棉酚、芥子苷或芝麻酚等。在甘油三酯分子中，甘油基部分的分子質量為41u，其餘的脂肪酸基部分的總分子質量為650～970u。實踐和研究表明，甘油三酯的物化性質和功能也主要取決於組成它的混合脂肪酸的種類和分布。
一、動物油脂的化學成分
牲畜的種類和生理特點決定了油脂的成分，並決定了脂肪的物理和化學性質及其食用價值。
（一）動物油脂的甘油酯成分
動物油脂主要是由含偶數碳原子的直鏈脂肪酸的甘油酯組成，因此它和酯類具有許多相似的特征。由於甘油分子中有三個羥基，因此一個甘油分子可以與一個、二個或三個脂肪酸分子形成單、雙或三甘油酯。在天然動物油脂中雖然也有少量的甘油一、二酯，然而甘油三酯占主體。
由於動物油脂中脂肪酸的多樣性，加之同一脂肪酸在甘油中結合的不同方式形成異構體，因而可以形成大量不同的甘油三酯。如在脂肪中有9個不同脂肪酸時，其可形成405種不同的甘油三酯，而有14個不同脂肪酸時則可構成1470種不同的甘油三酯。這也說明天然脂肪的許多性質的複雜性。
動物油脂中的脂肪酸以飽和的與單不飽和脂肪酸占主要成分。它們分別與甘油酯化形成GS3,GS2U和GU3各種類型的酯。這裏G代表甘油，S和U分別代表飽和與不飽和脂肪酸。動物油脂的脂肪酸組成以硬脂酸、軟脂酸和油酸為主，還有一些其他的脂肪酸。動物油脂的脂肪酸成分。
（二）油脂的其他成分
在動物油脂中含有不同的夾雜物，其數量多少與油脂的本身特點和煉製方法有關，其中一部分是油脂的天然成分，一部分則是含於脂肪原料中的其他物質。天然組成部分有類脂、脂肪色素和遊離脂肪酸，其數量很少，但其中有一些對動物油脂和食用價值有重大影響。
1. 類脂
由膽固醇和脂肪酸形成的類脂化合物，在油脂中含量很少(1～3mg/100g)，遊離膽固醇的含量較多(29～126mg/100g),膽固醇的存在是動物油脂與植物油區別的標誌。膽固醇是形成維生素D的原始材料。
動物油脂中有0.01%～0.035%的卵磷脂，卵磷脂具有親水性質，並能溶於脂肪中，是油與水形成乳濁液時很好的乳化劑。卵磷脂易為空氣中的氧所氧化，同時變成淺棕色。卵磷脂易氧化的性質使它具有抗氧化的作用，即防止油脂的氧化酸敗。油脂中卵磷脂的含量大於0.1%時，這種特性更明顯。
2．脂肪色素
決定動物油脂天然顏色的色素稱脂肪色素。胡蘿卜素(橙色)和葉黃素(黃色)屬於脂肪色素，通常存在牛脂和骨髓中，其含量不多。胡蘿卜素是帶雙鍵的不飽和醇，有抗氧化作用。氧化時顏色會發生變化，呈淺綠色，而後完全消失。因此根據油脂顏色的變化，可以了解油脂的氧化程度。胡蘿卜素在動物機體中能轉化成維生素A，可稱是維生素A原。
3．維生素
動物油脂中含少量脂溶性維生素，包括維生素A、維生素D、維生素E和維生素K。維生素A和維生素E不僅有營養作用，還具有抗氧化性質。
4．夾雜物
煉製的動物油脂含有少量的含氮物質（0.02%的氮）、礦物質（0.1%的灰分）和水（0.2%～0.5%），骨髓中還有少量的磷。油脂中的含氮物質是煉製時夾入的蛋白質的水解產物。它們會使油脂具有特殊氣味，並改變油脂顏色，使其發暗。
二、動物油脂的物理性質
由不同動物的油脂原料煉得的食用油脂，有的是固體狀的，有的是膏狀的，有的是液體狀的。其稠度主要是取決於它們的組成(飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸)。羊脂呈固體狀，豬脂為膏狀而骨油為液狀。在緩慢冷卻時脂肪結晶，在製造人造奶油、油脂和骨油時即根據這一特性從油脂中分離甘油酯。油脂的物理性質主要有以下幾點。
（一）相對密度
動物油脂無論是液態或固態都比水輕，油脂的相對密度用20℃(或較少用15℃)的油脂與 4℃的水的比來表示，相應地用d204或d154表示。動物油脂相對密度範圍在15℃時是0.915～0.961，溫度上升1℃動物油脂的相對密度平均減少0.0007。
（二）熔點和凝固點
油脂越硬其熔點和凝固點越高，純化學物質熔點和凝固點是一致的，油脂沒有嚴格一定的熔點和凝固點，因為是由不同的甘油三酯組成的複雜的混合物，因此油脂由固態轉變成液態是在某一溫度範圍內實現的。熔點是指在均衡緩慢加溫下，油脂式樣由固態變成清亮時溫度。
由於油脂是混合物，油脂的凝固點一般比熔點低幾度。油脂在凝固時放出結晶熱，從開始凝固的一瞬間(即出現渾濁)起，在某一時間間隔內溫度停止下降，這一時間間隔的溫度為凝固點。有時，在出現渾濁後溫度開始有某些升高，在這種情況下，油脂開始凝固時達到的最高溫度為其凝固點。