長鎖アミノアルコールであるスフィンゴシンという成分に脂肪酸が結合した「セラミド」に糖鎖が結合したものをスフィンゴ糖脂質と呼びます。スフィンゴ糖脂質のうち糖鎖にシアル酸を含むものがガングリオシドです。シアル酸の数や糖鎖構造の違いにより、多くの種類のガングリオシドが存在します。ガングリオシドという名前は、脳の神経節細胞(ganglion cells)から初めて単離されたことに由来します。
母乳ではシアル酸をひとつ含むGM3とシアル酸が２つのGD3が主要なガングリオシド成分です。一方牛乳ではほとんどがGD3です。
ガングリオシドは細胞膜に存在し、細胞の増殖や分化、細胞間相互作用、免疫反応など、様々な現象において重要な役割を果たしています。