鱼油主要由混合甘油三酯组成，还含有磷脂、甾醇、烃类、蜡、甘油醚、维生素和色素等成分，是食品、医药和化学工业的重要原料。鱼油的制取大部分以水产动物的储存脂肪，即皮下脂肪层（在海兽中称为皮下脂）、沿腹壁的脂肪层、肌肉中的组织脂肪和肝脏中的脂肪为原料来源。

鱼油按用途分有饲料用鱼油、药品级鱼油、鱼油保健品、食品级鱼油。粗加工鱼油主要用于水产以及禽畜饲料，精炼后的高品质鱼油主要用于药品、保健品或功能性食品。按来源主要包括鱼体油、鱼肝油和海兽油。

鱼体油主要取自鳀鱼、鲱鱼、沙丁鱼、鲹鱼、毛鳞鱼等多脂鱼类，是制造鱼粉时的联产品。通常采用湿榨工艺，原料经过蒸煮、压榨之后，从压榨液中分离出粗油再经分离澄清成鱼油。

海兽油从水生哺乳动物如鲸、海豚等皮下脂肪提取的油脂。主要方法有加热熔出、压榨、电溶以及酸、碱等法，包括间接蒸汽加热法、直接蒸汽加热法、真空熔出法、酸碱熔出法、电流熔出法、冷压榨提取法、脉冲法等。

鱼油可以加工成多种制品，包括氢化鱼油、鱼油微胶囊、多不饱和脂肪酸、交酯化产品、高级醇、硫酸化油、聚合油等。鱼油属于含有丰富不饱和脂肪酸的液体油，经过加氢后得到饱和状态的固体脂，称为油脂的氢化，所得固体脂即为氢化鱼油（或硬化油）。鱼油微胶囊是用壁材通过特定的工艺将鱼油包埋后制成粉末状鱼油产品。鱼油通过碱催化、酸催化、酶催化法等水解得到混合脂肪酸，可以进一步采取低温结晶法、脂肪酸盐结晶法、尿素络合法、减压蒸馏与分子蒸馏法、超临界气体萃取法等分离制备多不饱和脂肪酸，如二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等。油脂的交酯化包括酸与酯作用的酸解、醇与酯作用的醇解以及酯与酯的置换酯化。高级醇是合成洗涤剂、表面活性剂以及可塑剂等的重要原材料，可以通过鱼油或脂肪酸还原而成。鱼油因为含有大量的多不饱和脂肪酸，在制备高度不饱和醇方面有明显的优越性，制备方法主要有高压氢化法和金属钠还原法。鱼油与浓硫酸作用的产物即硫酸化油，最初应用于土耳其红染料，后来也应用于其他染料及皮革上光。

为满足某些高级用油和进一步加工的需要，鱼油还需要进一步精炼，包括脱胶、脱酸、脱色、脱臭和冬化。