Mastná kyselina je karboxylová kyselina (-C(=O)OH) s dlouhým nerozvětveným uhlovodíkovým ocasem. Studuje se v organické chemii a biochemii.
Mastné kyseliny jsou důležitým zdrojem tělesného paliva. Při jejich metabolismu vzniká velké množství ATP. Mnoho typů buněk může k tomuto účelu využívat buď glukózu, nebo mastné kyseliny. Zejména srdce a kosterní sval dávají přednost mastným kyselinám.
Mastné kyseliny mohou být nasycené nebo nenasycené. Nenasycené sloučeniny mají reaktivní dvojné vazby, nasycené nikoli.
Mastné kyseliny jsou alifatické monokarboxylové kyseliny odvozené z živočišného nebo rostlinného tuku, oleje nebo vosku nebo v nich obsažené. Přírodní mastné kyseliny mají obvykle řetězec o čtyřech až 28 atomech uhlíku (obvykle nerozvětvený a sudý), který může být nasycený nebo nenasycený. Patří sem i kyselina octová, i když ta se obvykle nepovažuje za mastnou kyselinu (není to lipid).
Směs mastných kyselin v kůži savců je spolu s kyselinou mléčnou a pyrohroznovou charakteristická. Umožňují zvířatům s citlivým čichem identifikovat jedince.

