Linolensäure findet sich als Ester chemisch gebunden in vielen Triglyceriden, welche den Hauptanteil der natürlichen Fette und Öle ausmachen. Die Triglyceride einer ganzen Reihe natürlich gewonnener pflanzlicher Öle sind reich an Linolensäure-Resten. Hierzu gehören unter anderem Leinöl (56–71 %), Chiaöl (ca. 60 %), Perillaöl (31–42 %),, das Öl aus dem Iberischen Drachenkopf (bis zu 70 % der Fettsäure-Reste), Hanföl (28 %), Walnussöl (ca. 15 %), Rapsöl (5–16 %) und Sojaöl (4–11 %). Manche pflanzlichen Öle enthalten nur geringe Mengen (bis 1,5 %); dazu zählen Sonnenblumenöl, Olivenöl und Traubenkernöl (weniger als 1 % Linolensäure, 72 % Linolsäure). Tierische Quellen sind Pferdefett (ca. 30 %) und Schweineschmalz (< 1,5 %).
Entgegen weitverbreiteter Anschauung enthalten diese natürlichen Fette und Öle keine freie Linolensäure, sondern deren Glycerinester.