Et fedtstofs molekyler er meget anderledes i deres opbygning end vandmolekylerne. Mange fedtstoffer er triglycerider. Det betyder, at hvert fedtstofmolekyle har en grundstruktur, der stammer fra alkoholen glycerol, hvortil der er bundet tre molekyler fedtsyrer.

Grundstrukturen er altså et glycerolskelet, hvorpå der er hæftet tre fedtsyreenheder. Hver af disse enheder er opbygget af en CO-gruppe og en lang kæde af carbonatomer, hvortil der er bundet hydrogenatomer. Det enkelte fedtstofmolekyle domineres af de upolære CH₂-grupper, hvilket gør fedtstoffer til upolære stoffer.

De tre fedtsyreenheder er sjældent ens. Der kan være to forskellige eller tre forskellige kæder bundet til glycerolskelettet.

Da de lange kæder af CH₂-grupper ikke kan danne hydrogenbindinger med vand, kaldes de hydrofobe.

Erfaringen viser, at upolære fedtstofmolekyler danner tilstrækkeligt stærke bindinger mellem de enkelte molekyler til, at stofferne enten er faste stoffer eller væsker.

Da glycerolskelettet går igen i alle fedtstoffer, er det variationen i fedtsyrekæderne, der gør det ene fedtstof forskelligt fra det andet.

Forskellene bestemmes af

• længden af kæderne
• antallet og placeringen af dobbeltbindinger, CC, i fedtsyrekæderne
• graden af umættethed

Længden af kæderne bestemmer fedtstoffets molekylmasse og har betydning for stoffets smeltepunkt. Antallet af dobbeltbindinger, CC, spiller også en rolle for smeltepunktet. Jo flere dobbeltbindinger i kæderne, desto lavere smelte-punkt har fedtstoffet.