Komórki tłuszczowe są głównymi strukturami w organizmie, które przechowują tłuszcz. Nazywane również adipocytami, składają się głównie z kropelek tłuszczu i obejmują większość komórek w tkance tłuszczowej. Ta tkanka łączna znajduje się w depozytach zwanych depozytami na całym ciele; znajduje się pod skórą, wokół narządów oraz w szpiku kostnym. Istnieją dwa rodzaje komórek tłuszczowych, białe i brązowe, nazwane zgodnie z ich wyglądem fizycznym.
Białe komórki tłuszczowe tworzą najczęstsze złogi tłuszczu u dorosłych ludzi. Tego typu komórki zawierają jedną dużą kroplę tłuszczu. Ich głównym celem jest przechowywanie tłuszczu, który organizm może później rozłożyć i uwolnić jako kwasy tłuszczowe do wykorzystania jako energia. Pomagają również izolować ciało i regulować jego temperaturę, a także zapewniają poduszkę między narządami oraz między skórą a mięśniami.
Drugi typ komórek tłuszczowych, który tworzy brązową tkankę tłuszczową, występuje najczęściej u noworodków. W przeciwieństwie do białych komórek tłuszczowych, brązowa odmiana składa się z wielu małych kropelek tłuszczu. Ten rodzaj tłuszczu został specjalnie zaprojektowany, aby pomóc niemowlętom zachować ciepło, ponieważ są one znacznie bardziej podatne na zimno niż dorośli. Część brązowej tkanki tłuszczowej pozostaje u dorosłych, jednak jest to o wiele mniej ważne, ponieważ w pełni dorosły człowiek jest znacznie bardziej zdolny do regulowania temperatury ciała bez niej.
Nadmiar tłuszczów, które są spożywane w diecie, jest gromadzony w białych komórkach tłuszczowych. Oprócz ilości tłuszczu w diecie, na ilość tłuszczu zawartego w komórkach mogą również wpływać inne czynniki, w tym genetyka, hormony i poziom aktywności fizycznej. Celem takiego przechowywania tłuszczu jest utrzymanie rezerwy nadmiaru paliwa na czas, gdy brakuje żywności lub potrzebna jest dodatkowa energia. W wielu przypadkach, gdy spożycie tłuszczów znacznie przekracza potrzeby organizmu, ludzie mogą gromadzić ich zbyt dużo i mieć nadwagę lub otyłość.
U osób otyłych komórki tłuszczowe są inne niż u osób otyłych. Ilość tkanki tłuszczowej w organizmie wzrasta ponad normę, zazwyczaj w większości lub we wszystkich magazynach tkanki tłuszczowej. Metabolizm w komórkach również się zmienia, powodując, że przechowują one więcej tłuszczu niż zwykle. Tkanka tłuszczowa wykazuje ogólny, ciągły stan zapalny, który może przyczyniać się do insulinooporności organizmu.