L’huile d’olive est composée à 99% de matières grasses et de 1% de composés mineurs comme les alcools triterpéniques, les phénols ou les stérols.

Parmi toutes les graisses, celles contenues dans l'huile d'olive ressemblent le plus à la composition qualitative de la graisse humaine. Son originalité réside dans sa richesse en acides gras mono-insaturés.

La répartition des acides gras (glycérides), composant la matières grasse, elle même composée de triglycérides, définie les caractéristiques de l’huile d’olive.

L’acidité de l’huile d’olive est par exemple provoqué par des acides gras libres, issus de la dégradation des triglycérides, qui se détachent des autres acides gras et errent librement dans l’huile. Contrairement à ce qu’on pourrait croire, cette acidité ne se perçoit pas sous la forme d’un « goût acide », mais sous la forme d’un défaut comme un goût de moisi de chomé ou de rance.

Les acides gras de l’huile d’olive sont composés à plus de 70% d’acide oléique monoinsaturé (1 double liaison) (C18 :2w9 )
(schéma pour explication oméga 9)
8% d’acide linoléique (polyinsaturé), d’acide palmitique etc.

Parmi les composés mineurs, dans les 1%, on trouve des phénols simples comme le fameux antioxydant, bénéfique pour la santé, l’hydroxytyrosol et des phénols complexes comme le ligstroside aussi nommé oléocanthal très proche de l’ibuprohène (anti-inflammatoire).

L’huile d’olive est considéré comme un « alicament » de la contraction entre aliment et médicament.

En comparaison, l 'huile d'olive possède peu d'acides gras saturés moins de 15% et pas de cholestérol. Le mélange huile d'olive + huile de colza (ou noix) est le mélange idéal pour notre organisme.

La composition chimique de l’huile d’olive est compliquée, et participe, élément par élément, aux différentes perceptions du fameux goût de l’huile d’olive.