脂质是结构最多样化的生物分子类别之一,在膜结构组织、能量储存和细胞信号传导中发挥着基本作用。然而,与蛋白质和核酸不同,它们不由基因组直接编码,这使得在活体系统中对它们进行选择性可视化、操纵和功能探究特别具有挑战性。在过去二十年中,生物正交化学通过允许掺入最小干扰的化学报告基团以及在复杂生物环境中使用高度选择性的偶联反应,变革了脂质研究。这些进展使得以前所未有的空间和时间精度合成、标记、成像、定量和操纵脂质成为可能。在本综述中,我们讨论了生物正交化学如何扩展了解码脂质生物学的实验工具箱,重点介绍了应用范围,从膜形成脂质的原位合成和活细胞成像,到脂质 - 蛋白质相互作用的调查研究以及仿生治疗策略的开发。最后,我们讨论了在活体系统中实现脂质功能的定量、动态和空间分辨理解方面所面临的剩余挑战和新兴机遇。