既往证据表明，鱼油可能减少冠状动脉疾病患者因心律异常引起的心脏病发作和死亡。鱼油似乎也降低血液中甘油三酯的水平，而后者是冠状动脉疾病的危险因素。较高剂量的鱼油还可降低冠状动脉疾病和心力衰竭的风险，但不降低血压。新近的研究表明，服用鱼油 1 至 7 年降低了甘油三酯水平，但对心脏病发作和因异常心律导致的死亡或冠状动脉疾病患者的中风可能没有太大效果。2019 年美国心脏协会科学会议论述了使用非处方（无需处方）鱼油补充剂的局限性，并建议只有经美国食品药品监督管理局批准的处方药才能用于治疗甘油三酯水平较高的患者。

尚未获得支持类风湿关节炎患者获益的科学证据。

控制动脉粥样硬化风险因素（如高血压）、定期摄入更多富含ω3脂肪酸的食物和深绿色叶蔬菜，可能有助于延缓年龄相关性黄斑变性的进展。但是，摄入 Ω-3 脂肪酸补充剂不能减缓此病进展。

最近在动物中进行的一些研究表明，Ω-3 脂肪酸可以阻止癌症的生长或减缓其生长。然而，这些发现尚未在人体中重复。

一些证据表明，鱼油作为补充剂或存在于食物中有助于缓解干眼症状，但证据不一致。

观察性证据表明，服用鱼油补充剂的个体抑郁程度较轻。但是，任何此类作用都没有得到明确证实，并且作用可能不大。