Olivenöl ist ein wesentliches Element der Mittelmeerküche, wo es als Allzweckfett eingesetzt wird. Durch seinen hohen Rauchpunkt (natives Olivenöl 190 °C, raffiniertes Olivenöl 220 °C) ist es besonders gut zum Braten und Frittieren geeignet, wie es zum Beispiel in der italienischen und in der spanischen Küche schon immer gehandhabt wird.
In der Liturgie der katholischen und orthodoxen Kirche wird geweihtes Olivenöl (teilweise mit Balsam vermischt, siehe Chrisam) bei der Taufe, Firmung, Priesterweihe, Krankensalbung sowie bei Bestattungen verwendet.
Olivenöl gilt schon jeher als sehr gesunder Beitrag zur Nahrung. So besitzt, wie Forscher vom Monell-Institut im August 2005 veröffentlichten, extra natives Olivenöl auch entzündungshemmende Wirkung. Der dafür verantwortliche Wirkstoff wurde Oleocanthal getauft.