น้ำมันปลาได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางว่ามีประโยชน์ต่อสุขภาพของหัวใจ น้ำมันปลาช่วยลดไตรกลีเซอไรด์ ลดความดันโลหิต และเพิ่มการไหลเวียนของเลือด ผลกระทบเหล่านี้สามารถช่วยลดความเสี่ยงของโรคหัวใจซึ่งเป็นสาเหตุการตายอันดับต้น ๆ ทั่วโลก การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าน้ำมันปลาสามารถลดการอักเสบและปรับปรุงสุขภาพของข้อต่อ ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่เป็นโรคข้ออักเสบ

นอกจากประโยชน์ต่อสุขภาพแล้ว น้ำมันปลายังมีประโยชน์ด้านการทำงานของสมองอีกด้วย การศึกษาพบว่ากรดไขมันโอเมก้า 3 อาจช่วยเพิ่มความจำและสมาธิ ลดอาการซึมเศร้า และแม้แต่ลดความเสี่ยงในการเกิดโรคอัลไซเมอร์