幾個世紀以來，天然橄欖汁由理想的化學結構組成，為地中海地區的人們提供了健康和長壽。其營養和生物學價值極為重要。
橄欖油是 10 種最有益的食物之一。

下表列出了其組成物質，其中還應添加600種抗氧化劑：
    
維生素 E 3-30mg 
維生素原 A (Kαροτένιο) 
單元不飽和脂肪酸 56-63%（油酸） 
多元不飽和非脂肪酸3.5 -20%（亞麻油酸） 
多元不飽和脂肪酸 0 – 1.5%（亞麻油酸） 
飽和脂肪酸 8 – 23.5% 
脂肪 99%（990 卡/100 克）   
 
橄欖油含有脂肪酸，可以是飽和的、單元不飽和的或多元不飽和的。橄欖油主要含有單元不飽和脂肪酸（高達83%以油酸形式），一些飽和脂肪，以及鹼性多元不飽和脂肪，如亞麻油酸。油酸與亞麻油酸和亞麻油酸的共存賦予了橄欖油獨特的生物價值。    

橄欖油是天然抗氧化劑：除了脂肪酸外，橄欖油還含有少量其他有益元素，如維生素 A 和 E、礦物質、硒，以及一類異類多酚物質，即所謂的抗氧化劑。特定的抗氧化物質可保護細胞免受氧化壓力、活性氧和自由基的侵害。