O azeite de oliva extra virgem é uma fonte particularmente abundante de polifenóis, compostos bioativos naturais com propriedades antioxidantes que são encontrados em alimentos vegetais como frutas, vegetais e azeitonas.
Os polifenóis beneficiam a saúde, em parte, porque combatem o estresse oxidativo - um tipo de estresse dentro do corpo que danifica lipídios, proteínas e DNA de uma forma que contribui para doenças cardíacas, câncer, diabetes e demência. Dois polifenóis abundantes presentes no azeite são o hidroxitirosol e o oleocanthal, que possuem propriedades antioxidantes, antiinflamatórias, de combate ao câncer, neuroprotetoras e antimicrobianas.