Les bienfaits santé d'une alimentation riche en acides gras polyinsaturés à longue chaîne oméga-3 (AGPI-LC n-3), tels que l'acide eicosapentaénoïque (EPA) et l'acide docosahexaénoïque (DHA) ne sont plus à prouver. Cependant, les données de la dernière enquête de consommation alimentaire en France (INCA3) indiquent que les apports en EPA et DHA sont encore trop faibles au regard des recommandations officielles. En outre, la tendance à une plus grande durabilité et l'augmentation du végétarisme poussent les producteurs à abandonner les traditionnelles huiles de poisson au profit de sources alternatives. Les huiles de microalgues constituent une source d'AGPI-LC n-3 d’intérêt en raison de leur faible impact environnemental et sont produites au moyen de procédés qui permettent de préserver leurs effets santé. Cette revue a pour objectif de faire le point sur les souches de microalgues oléagineuses disponibles pour la production d'AGPI-LC n-3 et de leurs conditions de fermentation, ainsi que des procédés d’extraction et de raffinage de leurs huiles. En plus d’aborder les défis liés à ces produits et à leur production, cette revue dresse un bilan des caractéristiques des huiles de microalgues, notamment leur forte teneur en AGPI-LC n-3 et la structure chimique des triglycérides, qui ouvrent des perspectives intéressantes quant à leur utilisation comme ingrédients alimentaires fonctionnels.