除了對人體細胞的基本維護外，初步研究還將omega-3脂肪酸與其他多種健康益處相關聯。
但是，許多證明這些聯繫的研究仍處於早期階段，或者依賴於對動物的實驗。
總的來説，直到科學家進行進一步研究之前，尚不清楚omega-3脂肪酸在超出人體細胞基本維持能力的範圍內使人受益的程度。
研究發現，食用魚類的人比不食用魚類的人罹患各種長期疾病的風險低，魚類是omega-3脂肪酸的主要來源。
但是，尚不清楚這是否是由於魚中含有的omega-3或其他原因造成的。此外，如果是因為魚中含有omega-3，則尚不清楚服用omega-3補充劑的人是否具有相同的益處。
可能減輕炎症
根據《英國臨牀藥理學雜誌》上的一篇文章，研究表明DHA和EPA可以減少炎症過程，該過程與多種心血管疾病有關。
但是，儘管這些效果在動物研究中很明顯，但對人類的臨牀試驗尚無定論。
類風濕關節炎患者似乎可以從補充魚油中受益，但是對於炎症性腸病或哮喘患者卻沒有明顯的益處。
可能減少心臟病發作的機會
有一些證據表明，服用omega-3補充劑可能會降低心臟病發作的風險。但是，其他研究並未發現omega-3補充劑與一般人髮生心血管問題的機會較少之間的聯繫。
《生理學和生物化學雜誌》上的一篇評論文章指出，這是一個有爭議的研究領域，仍有待辯論。
根據國家補充與綜合健康中心(NCCIH)的研究，研究人員顯示了omega-3可以幫助降低人的甘油三酸酯水平。甘油三酸酯是脂肪，如果人的甘油三酸酯過多，則它們更容易患心血管疾病。
但是，除其他成分外，含有omega-3的藥物已獲得美國食品和藥物管理局(FDA)的批准，可治療高甘油三酸酯水平，儘管這不適用於omega-3補充劑。
2018年的一項研究表明，服用omega-3補充劑可以使非洲裔美國人受益。與服用安慰劑的參與者相比，接受補品的黑人蔘與者的心臟病發作減少了77%。
可能有助於對抗肥胖
《營養生物化學雜誌》上的一篇文章指出，人體研究尚未顯示出可幫助人減肥的omega-3補充劑。儘管尚不清楚他們如何做到這一點，但他們可能能夠幫助一個人停止增加體重。
可能有助於嬰兒健康
NCCIH的一項重要研究表明，服用高劑量魚油補充劑的母親的孩子比服用安慰劑的母親的孩子患哮喘的可能性更低。但是，NCCIH還指出，其他研究與這一發現相矛盾。
風險性
來自omega-3補充劑的副作用通常較輕，可能包括：
口臭
難聞的汗水
頭疼
胃灼熱
噁心
腹瀉
如果一個人服用抗凝劑(阻止血液凝結的藥物)，則服用高劑量的omega-3補充劑可能會導致出血問題。
