اصلی‌ترین مواد سازنده روغن زیتون، تری‌گلیسرول‌ها (تری‌گلیسرید‌ها) هستند. این روغن همچنین حاوی مقدار اندکی از اسید‌های چربی آزاد (FFA) از قبیل گلیسرول‌ها و رنگدانه‌ها، ترکیبات طعم دهنده، استرول‌ها و ذرات میکروسکوپی زیتون است.