روغن زیتون از 14٪ چربی اشباع شده و 11٪ آن چربی اشباع نشده مانند اسیدهای چرب امگا 6 و امگا 3 تشکیل شده است. اما اصلی ترین اسید چرب در روغن زیتون یک چربی اشباع نشده به نام اسید اولئیک است که 73٪ از کل روغن را تشکیل می دهد. مطالعات نشان می دهد که اسید اولئیک التهاب را کاهش می دهد و حتی ممکن است اثرات مفیدی بر ژن های مرتبط با سرطان داشته باشد. همچنین چربی های اشباع نشده در برابر گرمای زیاد نیز مقاوم هستند که این امر موجب می شود روغن زیتون را به عنوان یک انتخاب سالم برای پخت و پز معرفی کرد.