A lipidek a vegyi anyagok széles csoportja, amely szteroidokat, zsírokat és viaszokat tartalmaz, amelyek vízben való oldhatatlanságuk jellemzi. Ezt az oldhatatlanságot gyakran hidrofóbnak vagy „vízféltőnek” nevezik. Ez a kifejezés azonban félrevezető lehet, mivel oldhatatlanságuk a a víz annak köszönhető, hogy a vízmolekula sokkal nagyobb affinitással rendelkezik más vízmolekulák iránt, mint a lipid és a víz közötti taszítás molekulák.
Poláris és nem poláris kötvények
A lipidekben található szén-szén és szén-hidrogén kötések nem polárosak. Ez azt jelenti, hogy a kötésben lévő elektronok viszonylag egyenlő arányban oszlanak meg az atomok között. Ezzel szemben a hidrogén és az oxigén közötti kötésekben lévő elektronok egy vízmolekulában nem osztoznak egyenlően enyhe pozitív töltést eredményez a hidrogénatomon és enyhe negatív töltést a hidrogénatomon oxigénatom. A vízmolekula atomjainak ezek az enyhe töltései, az úgynevezett dipólok azt eredményezik, hogy a vizet poláris molekulának nevezik.
Hidrogénkötés
A vízben található poláris kovalens kötések lehetővé teszik a hidrogénkötések kialakulását, ami gyenge vonzó erő az egyik poláros molekula enyhe negatív töltése és a szomszédos poláris enyhe pozitív töltése között molekula. Míg az egyes hidrogénkötések gyengék, kumulatív hatásuk nagymértékben befolyásolja a poláros vegyületek fizikai tulajdonságait. A poláris vegyületek olvadáspontja általában jóval magasabb, mint a hasonló molekulatömegű nem poláros vegyületeké, és az oldhatóságot a hidrogénkötések jelenléte vagy hiánya befolyásolja.
Lipidszerkezet
A lipidek szénhidrogének hosszú láncaiból képződnek. A szénhidrogén-vegyületek figyelemre méltóak a szén-szén kötések hosszú szekvenciájában a szénatomokhoz kötött hidrogénatomokkal. A hasonló elektronegativitás, amely az atom elektronvonzó képességének mérése, a szén- és hidrogénatomok eredményeként a szénhidrogének hosszú nempoláris láncokat képeznek.
Telített és telítetlen
A szénatomok legfeljebb négy további atomhoz kapcsolódhatnak. A két atom között megosztott egyetlen elektronpárt egyetlen kötésnek nevezzük. A telített lipideknek egyetlen kötése van a láncon lévő szénatomok között (a szénatomok mindig egyszeres kötéseket képeznek a hidrogénekkel). Telítetlen lipidekben az egyik szén-szén kötés kettős kötésű (négy elektron van megosztva az atomok között). Ez a kettős kötés csökkenti a hidrogénatomok számát a molekulán és meghajlítást hoz létre a láncban. Egyszerűen fogalmazva: a telített lipidekben a lehető legtöbb hidrogénatom veszi körül a szénláncot, ahol a telítetlen lipidek kevesebbet tartalmaznak mint a szénláncot körülvevő lehetséges hidrogénatomok maximális száma a kettő vagy több szén közötti kettős kötés eredményeként atomok.
Amfipatikus vegyületek
Egyes lipidek amfipatikusak, ahol hidrofil kémiai csoport, például karboxil- vagy foszfátcsoport kapcsolódik az egyik végéhez. A hidrofil vég kölcsönhatásba lép a vízmolekulákkal, míg a molekula hidrofób farka megőrzi hidrofób természetét. Ez a kettős természet lehetővé teszi, hogy ezek a molekulák az élő sejtek membránjait alkossák. Olyan szappanokban is vannak, ahol a hidrofób farok és a hidrofil fej kombinációja lehetővé teszi más lipidek vízben való oldását.