Dầu đậu nành chỉ chứa một lượng nhỏ acid cacboxylic béo (khoảng 0,3% khối lượng trong dầu thô và 0,03% trong dầu tinh chế).[2] Thay vào đó, nó chứa este. Sau đây, các thuật ngữ "acid béo" và "acid" là đề cập đến este chứ không phải acid cacboxylic.

Trong 100 g dầu đậu nành có 16 g chất béo bão hòa, 23 g chất béo không bão hòa đơn và 58 g chất béo không bão hòa đa.[3][4] Các acid béo không bão hòa đa chính trong dầu đậu nành là acid α-linolenic (C-18:3), chiếm 7-10%, và acid linoleic (C-18:2), chiếm 51%; cùng với acid béo không bão hòa đơn là acid oleic (C-18:1), chiếm 23%.[5] Dầu đậu nành còn chứa các acid béo bão hòa là acid stearic (C-18:0), 4% và acid palmitic (C-16:0), 10%.

Tỷ lệ cao hàm lượng acid béo không bão hòa đa dễ bị oxy hóa chính là mặt hạn chế của dầu đậu nành cho một số mục đích sử dụng nhất định, chẳng hạn như khi dùng làm dầu ăn. Ba công ty gồm Monsanto, DuPont/Bunge Global và Asoyia vào năm 2004 đã giới thiệu loại dầu đậu nành chứa hàm lượng linolenic thấp, tên thương mại là Roundup Ready. Kỹ thuật hydro hóa dầu ăn cũng có thể được sử dụng để giảm độ không bão hòa trong acid linolenic. Sản phẩm thu được từ quá trình này được gọi là dầu đậu nành hydro hóa. Nếu quá trình hydro hóa chỉ diễn ra một phần thì dầu có thể chứa một lượng nhỏ chất béo trans.

Chất béo trans cũng thường được đưa vào trong quá trình khử mùi dầu thông thường, mà theo một đánh giá vào năm 2005 thì hàm lượng chất béo trans chiếm 0,4 đến 2,1% trong dầu đã khử mùi.[6][7][8]