Từ lâu, các chuyên gia tim mạch cho biết chất béo không bão hòa trong cá (acid béo omega-3) giúp làm giảm nguy cơ tử vong vì bệnh tim. Nghiên cứu về ảnh hưởng của nguồn omega 3 trong cá đối với tình trạng xơ vữa động mạch được công bố năm 2010 cho thấy: dầu cá và bổ sung dầu cá giúp phòng chống bệnh tim và làm giảm tỷ lệ tử vong ở bệnh nhân suy tim sung huyết .
Các axit béo không bão hòa trong các loại cá béo còn có thể làm giảm cholesterol, giảm viêm (tình trạng viêm gây tổn hại các mạch máu và dẫn đến hình thành các mảng xơ vữa). Nó còn giúp giảm triglycerides, giảm huyết áp, giảm đông máu, giảm nguy cơ đột quỵ và suy tim , điều hòa nhịp tim, và ở trẻ em có thể tăng khả năng phát triển trí não. Mới đây, các nhà khoa học Canada tái khẳng định, việc ăn các loại cá béo – đặc biệt là 4 loại cá hồi, cá thu, cá trích, cá ngừ, với định lượng 2 phần/tuần có thể giúp giảm nguy cơ tử vong cho người mang bệnh lý về tim mạch. Kết luận trên được nhóm chuyên gia tại Ðại học McMaster đưa ra sau khi phân tích dữ liệu sức khỏe của gần 192.000 người tại 58 quốc gia, trong đó có 51.000 bệnh nhân tim mạch. Họ nhận thấy việc tiêu thụ tối thiểu 175g cá béo/tuần - tương đương 2 phần cá/tuần - đã giúp nhóm bệnh nhân tim mạch giảm tỷ lệ đột tử và tử vong nói chung tương ứng là 21% và 18%, đồng thời cũng giảm được 16% rủi ro trải qua các biến cố tim mạch như đau tim và đột quỵ trong vòng 10 năm tiếp theo. Nghiên cứu trước đây cho thấy axit béo omega-3 có trong các béo có lợi cho tim theo nhiều cách, bao gồm giảm nguy cơ nhịp tim bất thường có thể dẫn đến tử vong đột ngột, làm giảm mức chất béo trung tính và làm chậm sự phát triển của các chất béo lắng đọng động mạch. "Omega-3 thấm qua màng tế bào, góp phần quan trọng vào quá trình truyền tín hiệu bên trong và bên ngoài tế bào: truyền đạt thông tin giữa các tế bào là một phần vô cùng quan trọng để có một trái tim hoạt động bình thường", Eric Rimm, giáo sư về dịch tễ học và dinh dưỡng tại Trường Y Tế Cộng Đồng Harvard T.H. Chan (Harvard T.H. Chan School of Public Health) – Boston  cho biết. Các chuyên viên tư vấn khuyên rằng mọi người nên chú trọng vào việc lựa chọn các loại cá có hàm lượng các acid béo omega-3 cao, bao gồm một số loại cá hồi, cá thu, cá trích, cá hồi nước ngọt, cá mòi và cá ngừ albacore. Một vài loại cá và động vật giáp xác khác, như là cá tuyết, cá da trơn, cá rô phi và tôm, cũng chứa omega-3 nhưng hàm lượng không cao. Để hấp thu trọn vẹn lợi ích của việc ăn cá, AHA khuyến cáo nên ăn hai phần cá không chiên – tương đương 90 gram mỗi phần – hoặc khoảng 3/4 chén cá bào mỏng, mỗi tuần. Khẩu phần này nhiều hơn lượng ăn tiêu biểu của đa số người dân Hoa Kỳ. Trong năm 2012, lượng cá tiêu thụ trung bình trong bữa ăn của người dân là 1,3 phần ăn mỗi tuần – tăng nhẹ so với số liệu 1,1 phần ăn một tuần vào năm 1999. Ăn ít nhất một khẩu phần mỗi tuần có thể tốt hơn cho sức khỏe tim mạch hơn là hoàn toàn không ăn cá, đặc biệt là trong trường hợp sử dụng cá thay thế thức ăn có nhiều chất béo bão hòa, muối và đường, căn cứ theo khuyến nghị này.

Tuy nhiên, nếu ăn cá béo hàng ngày thì lại không có lợi cho sức khỏe vì các loại cá này có thể chứa thủy ngân và một ít chất gây ô nhiễm tích tụ từ môi trường sống tự nhiên. Vì thế,các nhà dinh dưỡng học cũng khuyến cáo chúng ta không nên ăn cá chứa nhiều chất béo quá 4 lần mỗi tuần.