Linolenska kislina, natančneje α-linolenska kislina, (IUPAC-ime: cis,cis,cis-oktadeka-9,12,15-trienojska kislina) je trikrat nenasičena maščobna kislina z 18 ogljikovimi atomi, ki spada med 3-omega maščobne kisline. Vse tri dvojne vezi imajo konfiguracijo cis. Je sestavina triacilglicerolov in membranskih fosfolipidov ter prekurzor v sintezi arahidonske kisline. Organizem jo nujno potrebuje za normalno delovanje, vendar je sam ne more proizvesti. Zato jo štejemo med esencialne maščobne kisline. Nahaja se v nekaterih ribjih in rastlinskih oljih. Linolenska kislina je pri sobnih razmerah brezbarvna kapljevina. Njeno tališče je pri −11 °C, vrelišče pa pri 232 °C.
Poleg α-linolenske kisline, ki jo pogosteje imenujemo kar preprosto linolenska kislina, poznamo še γ-linolensko kislino, ki spada med omega-6 maščobne kisline.
Pridevnik linolenska prihaja iz grške besede linos, ki pomeni lan.
Linolenska kislina je sestavina številnih trigliceridov, ki predstavlajo večidel naravnih maščob in olj. Številna rastlinska olja vsebujejo linolensko kislino, med njimi so:
Maščobne kisline sprostimo iz trigliceridov z umiljenjem, tako da kuhamo ustrezno maščobo oziroma olje z lugom. Ker vsebujejo naravni trigliceridi po navadi različne maščobne kisline, moramo po umiljenju le-te še med seboj ločiti.