ω-3脂肪酸的心脏保健益处、其在人类生长发育期间对眼睛和大脑的健康益处以及其对老年人的认知能力保持等益处，已经被大量的科学依据证实。但是除了这些保健益处，ω-3脂肪酸还有许多其他的、消费者了解较少的保健益处。
脂肪酸，曾经一度被认为是机体唯一的能量来源，具有高度的分子活性。脂肪酸可作为转录因子，控制蛋白质的合成，在信号传递中发挥重要作用。同时，脂肪酸作为细胞膜的组成部分，可控制细胞膜的流动性、渗透率和力度。
ω-3脂肪酸，比如ALA、EPA和DHA，均有助于多种疾病的治疗，包括癌症、心脏病、呼吸性疾病、神经和脑部疾病、疟疾、各种硬化症以及偏头痛等。目前，ω-3脂肪酸在人类各种紊乱中作用几乎全都经过了科学研究。
癌症治疗作用：
一些流行病学研究和动物研究已经发现，ω-3脂肪酸在预防和治疗癌症上具有潜在的作用。日本的一项观察研究表明食用富含鱼的日本传统饮食的人群，其某些癌症如乳房癌的发生率低于更西方化饮食的人群。在本次的研究结果公布后，多项研究也已经发现，ω-3脂肪酸的摄入可降低乳房癌、前列腺癌、直肠结肠癌以及肾癌的风险。但是这些益处是由DHA和EPA直接发挥的，还是由于DHA和EPA的衍生物发挥的，目前仍在进行研究。
研究也发现，DHA具有抗癌细胞增生作用，可与化学治疗药物发挥协同作用。同时，一些研究也发现，在某些情况下，ω-3脂肪酸可通过增加肿瘤细胞凋亡而增强治疗效果，延长患者的生存时间。2010年发布于实验性细胞研究上的一篇研究报告注意到，在将癌细胞置于毒性环境中，DHA可通过下游产物保护而保护健康的神经组织，这在神经性癌症的治疗中具有重要意义。
脑部保健作用：
近年的多项研究显示，DHA能够通过降低神经炎症和增加抗凋亡响应预防脑部损伤。马泰克生物科技公司欧亚科学事务领导人表示运动相关健康专业人员对脑损伤的风险意识日益增加。研究表明，每年美国发生的与运动和娱乐相关的脑震荡上海高达390万次，而这一数据远高于此前的数据，同时其影响也高于行业的预计。例如，一项对美国退役足球运动员的调查研究显示有过三次以上脑震荡经历的运动员其抑郁症状是普通人的三倍以上。而另一项对橄榄球运动员的研究表明其轻度认知伤害的风险更高，从而更容易引发阿尔茨海默病。美国西佛吉尼亚药学院最近的实验室动物研究表明DHA对脑损伤感应具有保护作用。研究显示，DHA增补剂可降低脑损伤后淀粉前体蛋白（APP）的产生，并可降低神经炎症和细胞凋亡标记物CD-68和半胱天冬酶3的产生。
其他益处：
除了脑部保健和抗癌作用，近年来ω-3脂肪酸在其他领域如促进免疫保健和降低退化肌肉流失上也具有保护作用。不久前发布的一项研究显示，孕期女性服用400mg剂量的含有DHA的增补剂可降低婴儿感冒的发生。
2011年初发布的另一项研究显示，使用4g/天的ω-3脂肪酸，持续八周，可增加老年人肌肉蛋白的产生，从而延缓老年人肌肉衰退的风险。
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