（1）色澤與氣味
純凈的脂肪酸是無色的，某些脂肪酸具有自己特有的氣味。
（2）密度
脂肪酸的相對密度一般都小于1，與其相對分子質量成反比，隨溫度的升高而降低，隨碳鏈增長而減小，不飽和鍵越多密度越大。
（3）熔點
脂肪酸的熔點隨著碳鏈的增長呈不規則升高，奇數碳原子鏈脂肪酸的熔點低于其相鄰的偶數碳脂肪酸，不飽和脂肪酸的熔點通常低于飽和脂肪酸，雙鍵越多，熔點越低，雙鍵位置越靠近碳鏈兩端，熔點越高。
引入一個雙鍵到碳鏈中會降低脂肪酸的熔點，雙鍵位置越向碳鏈中部移動，熔點降低越大，順式雙鍵產生的這種影響大于反式。雙鍵增加熔點下降，但共軛雙鍵不在此例。經過氫化、反化或非共軛雙鍵異構化成共軛烯酸等都會提高熔點。每一個奇數碳原子脂肪酸的熔點，小于與它最接近的偶數碳原子脂肪酸的熔點，例如十七酸的熔點（ 61.3℃），既低于十八酸的（ 69.6℃），也低于十六酸的（62.7℃）。此現象不僅存在于脂肪酸，也見于其他長碳鏈化合物。
（4）沸點
脂肪酸的沸點隨碳鏈增長而升高，飽和度不同但碳鏈長度相同的脂肪酸沸點相近。
（5）溶解性
低級脂肪酸易溶于水，但隨著相對分子質量的增加，在水中的溶解度減小，以至溶或不溶于水，而溶于有機溶劑。一般脂肪酸越低級，不飽和度越高，其在有機溶劑中的溶解度也就越大，溫度越高溶解度越大，碳鏈越長溶解度越小。
物質的物理性質，是其化學組成與結構的表現。在高級脂肪酸中，存在非極性的長碳鏈和極性的-COOH基與-COOR基。碳鏈長短與不飽和鍵的多少各有差異，導致脂肪酸的各種物理與化學性質的差異有的很小，有的很大，有時微小的差別顯示出重大的意義。
脂肪酸可以用下面的方式表達它們的名稱、碳原子數、不飽和雙鍵的數目和位置。在表達它們的名稱時，先寫出碳原子的數目，再寫出雙鍵的數目，最后用△及右上角的數字表示雙鍵的位置，并在雙鍵位置數字后面加上c（cis，順式）或t（trans，反式）表示雙鍵的構型。例如，亞油酸的化學名稱是順，順-9，12-十八烯酸。