روغن زیتون دارای آنتی اکسیدان های قوی مثل پلی فنول ها و فلاوونوئیدها می باشد که این آنتی اکسیدان ها باعث کاهش پر اکسیداسیون چربی ها در بدن و به دنبال آن کاهش استرس اکسید اکسیداتیو می شوند.در نتیجه بدن را از صدمه رادیکال های آزاد حفظ می کند و بدین طریق باعث کاهش ابتلا به انواع سرطان‌، خصوصاً سرطان پوست، روده و سرطان پستان در زنان می شود.* همچنین به علت خاصیت آنتی اکسیدانی خود دیواره سرخرگ ها را از گزند رادیکال های آزاد محافظت کرده و چسبیدن LDL را به دیواره سرخرگ ها، کاهش می دهد و ابتلا به بیماری های قلبی را کاهش می دهد.برای اینکه مواد مفید موجود در روغن زیتون، از جمله ویتامین E ، ترکیبات فرار، پلی فنول ها و سایر مواد آن از بین نرود یا کاهش نیابد، این روغن باید در مکان‌های تاریک و خنک نگهداری شود. برگ، میوه و روغن زیتون و حتی هسته ی آن علاوه بر ارزش غذایی، دارای ارزش دارویی می باشد که تعدادی از خواص درمانی و مصارف دارویی این محصول در زیر ذکر شده است:

- پیشگیری و درمان بیماری‌های قلبی و عروقی

- کاهش کلسترول بد

- کاهش لخته شدن خون

- کاهش فشار خون بالا

- درمان خون ‌ریزی لثه و تقویت لثه

- تقویت حافظه

- جلوگیری از سفید شدن مو

- تسکین دردهای روماتیسمی