Oliwa bogata jest w liczne związki fenolowe o działaniu antyoksydacyjnym. Polifenole zapobiegają powstawaniu w organizmie wolnych rodników, a także wykazują działanie przeciwzapalne.

Działają jak naturalna szczepionka przeciwko przedwczesnemu starzeniu się, nowotworom, chorobom serca oraz różnym chorobom cywilizacyjnym odpierając ataki bakterii, wirusów i grzybów. Większą ilość polifenoli zawierają oliwy o niższym poziomie kwasowości, które zostały wyciśnięte z oliwek nie do końca dojrzałych a więc  bardziej cierpkich. Zawartość polifenoli można więc bez trudu rozpoznać w smaku oliwy. Jeśli czujemy pikantno-pieprzny posmak, oznacza to, że oliwa zawiera ich  dużą ilość.