长链脂肪酸的主要吸收途径是在小肠中完成的，具体过程如下：
首先，在食物消化过程中，脂肪在胃部停留时间较长，进入小肠后与胆汁混合。胆汁中的胆盐可以乳化脂肪，增加脂肪与消化酶接触面积，使得胰腺分泌的脂肪酶能够更有效地分解脂肪分子，将其转化为游离脂肪酸和单酰基甘油等较小分子。
接下来，在小肠上皮细胞表面，长链脂肪酸（通常指碳原子数大于12个的脂肪酸）会与胆盐形成混合微胶粒。这些微胶粒具有良好的水溶性，能够通过扩散方式穿过覆盖于小肠黏膜表面的一层液体，即所谓的“不可穿透屏障”，进而到达小肠上皮细胞的刷状缘。
在刷状缘处，长链脂肪酸和单酰基甘油被特定的转运蛋白捕捉，并进入上皮细胞内部。一旦进入细胞内，它们会被重新合成三酰基甘油，并与磷脂、胆固醇以及蛋白质等物质一起组装成乳糜微粒。这些乳糜微粒随后通过胞吐作用释放到小肠绒毛内的淋巴管（即中央乳糜管）中。
最终，含有长链脂肪酸的乳糜微粒随着淋巴液流动，经过胸导管进入血液循环系统，完成整个吸收过程。值得注意的是，与短链和中链脂肪酸不同，后者可以直接通过门静脉进入肝脏进行代谢，而不需要形成乳糜微粒或经历复杂的淋巴转运途径。
