脂肪酸是构成脂质的重要成分，在生物体内发挥着多种关键作用。其主要生理功能包括以下几个方面：

首先，能量供应。脂肪酸是机体重要的能源物质之一。在正常情况下，人体主要依赖碳水化合物供能，但当人体处于饥饿状态或进行长时间的剧烈运动时，脂肪酸会成为主要的能量来源。此外，在一些特定组织如心脏和骨骼肌中，脂肪酸更是优先使用的能源物质。

其次，细胞膜结构组成。脂肪酸与磷脂、胆固醇等共同构成了细胞膜的基本骨架，维持了细胞膜的流动性和稳定性，对保持细胞正常形态及功能具有重要意义。

第三，合成生物活性物质。许多重要的生物活性分子如前列腺素、白三烯等都是由特定类型的多不饱和脂肪酸（例如亚油酸和α-亚麻酸）通过酶促反应生成。这些物质参与调节炎症反应、血小板聚集等多种生理过程，在维持机体内环境稳定方面发挥着重要作用。

第四，脂溶性维生素的吸收与运输。长链脂肪酸有助于脂溶性维生素A、D、E、K等在肠道内的溶解和吸收，并且能够促进它们在血液中的转运。

最后，信号传导作用。部分短链及中链脂肪酸可以直接作为第二信使参与细胞内信号转导途径，如乙酰辅酶A可激活AMP活化蛋白激酶（AMPK），从而影响能量代谢调控；而某些长链不饱和脂肪酸则可通过结合特定受体来调节基因表达。

综上所述，脂肪酸不仅为机体提供了必要的能量来源，还参与了细胞结构的构建、多种生理活性物质的合成以及信号传导等重要生物学过程。