Leukotrieny to lipidy (wielonienasycone kwasy tłuszczowe) produkowane z kwasu arachidonowego przez układ immunologiczny. Odkryte zostały i opisane w 1979 roku. Za produkcję leukotrienów odpowiedzialne są leukocyty (komórki układu odpornościowego). W procesie wytwarzania leukotrienów wytwarzana jest histamina, która odpowiada za powstawanie stanów zapalnych na tle alergicznym. W ten właśnie sposób dochodzi do reakcji zapalnych m.in. w przebiegu astmy. Leukotrieny przekazują sygnały nerwowe do komórek sąsiadujących z miejscem, gdzie powstały, oraz do komórki, która je wyprodukowała.
Leukotrieny cysteinylowe działają na receptory na komórkach, powodując skurcz oskrzeli i mięśni gładkich naczyń włosowatych (krwionośnych). Zwiększa to ich przepuszczalności i stymuluje wydzielanie śluzu w oskrzelach oraz w przewodzie pokarmowym. Leukotrieny podtrzymują reakcje zapalne, w tym przede wszystkim astmatyczne i alergiczne.