橄欖油含有較高的單不飽和脂肪酸(55~83%)，即油酸。除了供給人體所需的大量熱能外，還能調節人體血漿中高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇的濃度比。亞油酸和亞麻酸是人體必需的，但人體不能自行合成，過量食用也對人體有害。橄欖油中含有的油酸、亞油酸、亞麻油酸的比例正好是人體需要的比例，類似母乳，是其他植物油所沒有的；同時，橄欖油富含維生素A、D、E、F、K，胡蘿蔔素等脂溶性維生素和抗氧化劑，容易被人體消化吸收。
研究表明，橄欖油如果能長期食用，具有非常好的營養保健功能:
可以降低膽固醇，預防心血管疾病。對高膽固醇濃度引起的動脈硬化及動脈硬化並發癥、高血壓、心臟病、心力衰竭、腎衰竭、腦出血等疾病有明顯的預防和治療作用。
能改善消化系統的功能。有助於降低胃酸，預防胃炎、十二指腸潰瘍等疾病，改善胃、脾、腸、肝、膽管功能。刺激膽汁分泌，預防膽結石，減少膽囊炎的發生。橄欖油有溫和的通便作用，早上空腹服用兩湯匙，對緩解慢性便秘有意想不到的效果。
可以防止大腦老化，預防阿爾茨海默病。有助於增強磷、鋅、鈣等礦物質的吸收，減少類風濕性關節炎的發生。
它能抑制某些類型的惡性腫瘤，如前列腺癌、乳腺癌、腸癌、鱗狀細胞癌和食道癌。
它可以用來煎肉。