La structure typique d'une lipoprotéine est illustrée par la figure. Les triglycérides et le cholestérol résident dans le noyau de la LP entouré par une couche externe composée d'autres lipides, notamment des phospholipides, et de protéines spécialisées (apoprotéines ou apolipoprotéines). Cette structure facilite le transport de lipides hautement hydrophobes (triglycérides, cholestérol) dans un milieu aqueux qui est le sang.
Il existe 4 sous-classes de lipoprotéines qui ont des rôles spécifiques dans le transport de lipides sanguins. Elles composent deux cycles de transport, qui sont définis par la source de lipides: le cycle exogène prend en charge les lipides alimentaires; le cycle endogène s'occupe de lipides déjà présents dans le corps (principalement issus du tissu adipeux).
Chylomicrons
Les chylomicrons sont synthétisés par l'intestin à partir des triglycérides et du cholestérol absorbés lors d'un repas (cycle exogène). Leur tâche principale est de transférer les triglycérides à travers le sang vers les sites de stockage, le tissu adipeux, disposés un peu partout dans le corps. Ceux-ci constituent la réserve énergétique principale du corps. Le cholestérol est acheminé au foie.
Les lipoprotéines de très faible densité (VLDL)
Les VLDL sont assemblées par le foie à partir de triglycérides, soit nouvellement synthétisées, soit absorbées par le foie (en provenance du tissu adipeux). Elles font partie du cycle endogène des lipoprotéines. Ces VLDL transportent les triglycérides principalement vers les muscles, les triglycérides étant une source énergétique importante pour la musculature.
Lipoprotéines de faible densité (LDL)
Les LDL sont les principales transporteurs de cholestérol dans le sang. Ces lipoprotéines sont synthétisées par le foie et transportent le cholestérol vers d'autres cellules du corps. Une augmentation importante de LDL dans le sang équivaut une augmentation de cholestérol avec comme conséquence un risque très élevé de maladie cardiovasculaire. De ce fait, les LDL sont communément appelées le "mauvais cholestérol".
Les lipoprotéines de haute densité (HDL)
Les HDL transportent aussi de cholestérol, mais en quantité nettement inférieure aux LDL. Cependant, il y a une différence important car, les HDL transfèrent le cholestérol vers le foie. Ceci est important dans la mesure où seul le foie est capable d'excréter le cholestérol du corps, via la bile. A cause de ce rôle dans l'élimination de cholestérol, les HDL sont souvent désignées comme le "bon cholestérol". Effectivement, des concentrations sanguines élevées de HDL protègent contre les maladies cardiovasculaires.