Los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega-3 (AGPICL ω-3) como el ácido eicosapentaenoico (EPA) y docosahexaenoico (DHA) se encuentran en cantidades importantes en los pescados grasos (atún, jurel y salmón) y especialmente en el aceite obtenido de estas especies, el cual actualmente se utiliza como suplemento nutricional (nutracéutico). Tanto el EPA como el DHA, luego de ser ingeridos, se incorporan rápidamente a los fosfolípidos de las membranas celulares donde pueden ser liberados por enzimas lipooxigenasas y ciclooxigenasas, originando productos con potentes propiedades citoprotectoras y especialmente antiinflamatorias. La evidencia clínica y epidemiológica de múltiples estudios permite establecer que el consumo de EPA y DHA puede contribuir a la prevención y/o tratamiento de una serie de patologías, especialmente aquellas donde la inflamación juega un papel preponderante en su desarrollo. El EPA y el DHA presentan propiedades antiinflamatorias, vía la generación ya sea de agentes anti-inflamatorios, como las resolvinas, o a través del bloqueo de agentes pro-inflamatorios. En el presente artículo se presentan evidencias sobre las posibles aplicaciones clínicas de los AGPICL ω-3 en patologías tales como las enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativas, cáncer, enfermedad inflamatoria intestinal, artritis reumatoidea e injuria por isquemia - reperfusión. La evidencia sugiere que los AGPICL ω-3 pueden tener promisorias aplicaciones en el tratamiento y/o la prevención de diferentes patologías clínicas o nutricionales.