Связываясь с особым рецептором для СЖК омега-3 жирные кислоты могут секретировать некоторые гормоны кишечника (глюкагон-подобный пептид 1 и холецистокинин), таким образом, являются вовлечёнными в инсулиновую чувствительность.
ДГК необходима для оптимального функционирования нервной системы. Агрессия представляет собой симптом дефицита ДГК, в ходе которого дополнительное употребление ДГК способно снизить проявление этого явления. У относительно здоровых людей ДГК предотвращает избыточную агрессию в периоды стресса, и она предотвращает агрессивные срывы в периоды без стресса. Высокие сывороточные концентрации ДГК коррелируют с улучшенными навыками беглой речи у пожилых людей. Высокое соотношение ЭПК к ДГК приводит к проявлению антидепрессивных эффектов. Количество ДГК в комплексе с фосфатидилхолином в плазме отрицательно коррелируют с риском деменции у людей, и высокое пищевое потребление рыбы, содержащей ДГК, оказывает защитное действие против показателя развития деменции и связанных с ней когнитивных отклонений у пожилых людей и людей среднего возраста. Эйкозапентаеновая кислота связана с сохранением массы головного мозга с течением времени.
Употребление омега-3 жирных кислот (любых полиненасыщенных жирных кислот), как известно, связано с проникновением через плацентарные барьеры за счёт транспортеров FATP (fatty acids transport proteins) (в частности, через FATP4) для регулирования развития нервной системы. В отличие от взрослых, плод не способен по своей сути самостоятельно синтезировать омега-3 жирные кислоты, и поэтому употребление их родителем является обязательным. Считается важным для детей употребление докозагексаеновой кислоты (ДГК) во время первых нескольких месяцев жизни в целях поддержки когнитивного развития. ДГК обнаруживается в грудном молоке, а также является обязательной добавкой в любом детском питании. Употребление матерью лосося (3,54 г рыбьего жира) в течение 20 недель беременности до родов является достаточным условием для увеличения концентраций ЭПК (на 80%) и ДГК (на 90%) в грудном молоке по сравнению с тем, когда матери, как правило, не употребляли рыбу.
Омега-3 жирные кислоты, особенно ДГК, известны как участники модуляции целостности капиллярной сетчатки, неоваскуляризации и воспаления.