Según el lugar que ocupa el doble enlace más próximo al carbono que lleva el grupo metilo (-CH3), que es el último carbono de la cadena o carbono "omega", se clasifican en tres familias:
Serie omega-3. El primer doble enlace está situado en la posición 3. Ejemplo: ácido linolénico.
Serie omega-9. El primer doble enlace está situado en la posición 9. Esta familia incluye tanto ácidos grasos poliinsaturados como monoinsaturados (el ácido oleico, que solo posee un enlace doble, situado en la posición 9).
La distribución en estas tres series o familias está relacionada, no sólo con la estructura química, sino con el origen biosintético de los ácidos grasos, común en cada familia.