Človeško telo je običajno odvisno od glukoze, sladkorja, za energijo; lahko pa kot alternativo uporabi tudi shranjene maščobne kisline. Oksidacija maščobnih kislin je na splošno potrebna, da so vir energije; snovi iz jeter in trebušne slinavke omogočajo maščobam ali lipidom, da preidejo iz črevesnih sten v krvni obtok. Ko se maščobne kisline oksidirajo, se običajno pojavijo spremembe na atomski ravni, ki jih sprožijo različni encimi. Spojine je treba aktivirati tudi v celični citoplazmi; oksidacija lahko nato poteka znotraj celičnih struktur, imenovanih mitohondriji.
Ko je to potrebno, se oksidacija maščobnih kislin običajno začne, ko encim reagira z molekulami. Encim, imenovan karnitin, lahko povzroči, da maščobne spojine prečkajo membrano mitohondrijev, kjer pride do oksidacije. Premikanje snovi v mitohondrije in iz njih običajno podpira transportni cikel karnitina. Običajno se proizvede več energije na atom, kot če se za energijo porabijo ogljikovi hidrati. Nasičene maščobe in nenasičene maščobne kisline se običajno oksidirajo na enak način, vendar prisotnost dvojne atomske vezi običajno zahteva dodaten encim med oksidacijo maščobnih kislin.
Encime, ki so odgovorni za oksidacijo maščobnih kislin, lahko aktivirajo hormoni. Celice običajno sproščajo maščobne kapljice v kri; shranjene snovi v maščobi predhodno razgradijo encimi. Pomanjkanje zadostne porabe hrane in dolga vadba lahko sprožita telo, da začne te reakcije. Na splošno se produkti encimskih reakcij maščobnih kislin premaknejo v mitohondrije, če je energijski naboj celice nizek, medtem ko bo visoko energijsko stanje zaviralo transport v strukture. Molekule maščobe se pogosto uporabljajo za ustvarjanje drugih snovi in lipidov za celične membrane.
Pri oksidaciji maščobnih kislin poleg energije nastaja tudi voda. Reakcija, ki razgradi kisik, in kemična reakcija z adenozin trifosfatom (ATP) lahko povzročita nastanek vode. Dodatna komponenta te reakcije pogosto koristi živalim, ki živijo v suhem podnebju ali prezimujejo.
Oksidacija maščobnih kislin se včasih zgodi z veliko hitrostjo; jetra lahko nato reagirajo s proizvodnjo energijskih molekul, imenovanih ketonska telesa. Neravnovesja, kot so tista, ki se pojavijo pri sladkorni bolezni, lahko privedejo do ketoacidoze, pri kateri celice ne morejo oksidirati velikih količin energijskih molekul jeter in kri postane preveč kisla. Normalna oksidacija maščobnih kislin iz rib, soje in semen običajno napolni snovi, ki jih telo ne proizvaja samo.