L'huile d'olive contient des quantités abondantes d'acide oléique. L'acide oléique est un type de graisse monoinsaturée qui abaisse le taux de cholestérol, ce qui diminue le risque de crise cardiaque ou d'accident vasculaire cérébral.
Selon How Stuff Works, l'huile d'olive contient entre 55 et 80 % d'acide oléique. Les facteurs qui influencent cette fluctuation incluent le type de sol dans lequel les olives sont cultivées et les types d'olives utilisées pour fabriquer l'huile.
L'huile d'olive contient également de la vitamine E, l'acide gras oméga-6 connu sous le nom d'acide linoléique et l'acide gras oméga-3 connu sous le nom d'acide alpha-linoléique.