除了对人体细胞的基本维护外，初步研究还将omega-3脂肪酸与其他多种健康益处相关联。
但是，许多证明这些联系的研究仍处于早期阶段，或者依赖于对动物的实验。
总的来说，直到科学家进行进一步研究之前，尚不清楚omega-3脂肪酸在超出人体细胞基本维持能力的范围内使人受益的程度。
研究发现，食用鱼类的人比不食用鱼类的人罹患各种长期疾病的风险低，鱼类是omega-3脂肪酸的主要来源。
但是，尚不清楚这是否是由于鱼中含有的omega-3或其他原因造成的。此外，如果是因为鱼中含有omega-3，则尚不清楚服用omega-3补充剂的人是否具有相同的益处。
可能减轻炎症
根据《英国临床药理学杂志》上的一篇文章，研究表明DHA和EPA可以减少炎症过程，该过程与多种心血管疾病有关。
但是，尽管这些效果在动物研究中很明显，但对人类的临床试验尚无定论。
类风湿关节炎患者似乎可以从补充鱼油中受益，但是对于炎症性肠病或哮喘患者却没有明显的益处。
可能减少心脏病发作的机会
有一些证据表明，服用omega-3补充剂可能会降低心脏病发作的风险。但是，其他研究并未发现omega-3补充剂与一般人发生心血管问题的机会较少之间的联系。
《生理学和生物化学杂志》上的一篇评论文章指出，这是一个有争议的研究领域，仍有待辩论。
根据国家补充与综合健康中心(NCCIH)的研究，研究人员显示了omega-3可以帮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过多，则它们更容易患心血管疾病。
但是，除其他成分外，含有omega-3的药物已获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准，可治疗高甘油三酸酯水平，尽管这不适用于omega-3补充剂。
2018年的一项研究表明，服用omega-3补充剂可以使非洲裔美国人受益。与服用安慰剂的参与者相比，接受补品的黑人参与者的心脏病发作减少了77%。
可能有助于对抗肥胖
《营养生物化学杂志》上的一篇文章指出，人体研究尚未显示出可帮助人减肥的omega-3补充剂。尽管尚不清楚他们如何做到这一点，但他们可能能够帮助一个人停止增加体重。
可能有助于婴儿健康
NCCIH的一项重要研究表明，服用高剂量鱼油补充剂的母亲的孩子比服用安慰剂的母亲的孩子患哮喘的可能性更低。但是，NCCIH还指出，其他研究与这一发现相矛盾。
风险性
来自omega-3补充剂的副作用通常较轻，可能包括：
口臭
难闻的汗水
头疼
胃灼热
恶心
腹泻
如果一个人服用抗凝剂(阻止血液凝结的药物)，则服用高剂量的omega-3补充剂可能会导致出血问题。