Oliwa z oliwek jest podstawowym pożywieniem na Morzu Śródziemnym od tysięcy lat, a niektóre drzewa oliwne, które mają setki lat, wciąż przynoszą owoce. Proces wytwarzania tego produktu jest stosunkowo prosty, zwłaszcza, że jest praktykowany na obszarach wiejskich Grecji i Włoch. Komercyjne przetwarzanie oliwek jest nieco bardziej złożone, ale nadal opiera się na tej samej podstawowej zasadzie: kruszeniu oliwek, aby uwolnić uwięzioną w nich oliwę. Proces może być również stosowany do ekstrakcji olejów z orzechów i zbóż.
Zbiór oliwek to pierwszy krok w produkcji oliwy z oliwek. Tradycyjnie drzewa oliwne były bite ręcznie, aby uwolnić owoce, chociaż wielu przetwórców używa dziś maszyn komercyjnych do obierania drzew. Po zebraniu oliwek zegar zaczyna tykać: należy je jak najszybciej przenieść do olejarni, w przeciwnym razie poziom kwasowości wzrośnie zbyt wysoko, co ostatecznie wpłynie na smak. Po przywiezieniu do młyna oliwki są zbierane w celu usunięcia dużych gałązek i liści, a następnie przesyłane do środka czyszczącego, który usuwa brud, liście i gałązki, pozostawiając zwykłe oliwki.
Oczyszczone oliwki przechodzą przez młynek, który zamienia je w pastę. Tradycyjnie wytwarzana oliwa z oliwek nadal używa młynka kamiennego do mielenia oliwek, chociaż komercyjni przetwórcy przeszli na wysokowydajne młynki do metalu, które mogą pracować w sposób ciągły. Powstała pasta poddawana jest procesowi malaksacji, co oznacza, że jest powoli mieszana tak, aby kropelki oleju zaczęły przylegać do innych kropelek w mieszaninie.
Po wymieszaniu pasta z oliwek jest poddawana naciskowi, aby wydobyć z owoców płynny olej wraz z wodą, pozostawiając za sobą pastę lub wytłoki. Olej jest oddzielany od wody, zwykle w wirówce, i butelkowany, podczas gdy woda jest wylewana. Powstała oliwa z oliwek nazywana jest dziewicą, ponieważ jest wytwarzana czysto mechaniczną techniką. Oliwa z oliwek z poziomem kwasu mierzonym poniżej 1% uważana jest za „ekstra virgin” i zwykle ma szczególnie bogaty i intensywny smak. Osoby z wyższym poziomem kwasu (1-3%) są oznaczone jako „dziewice”.
Rafinowana oliwa z oliwek została poddana obróbce chemicznej w celu zmniejszenia kwasowości. Czasami oliwki, które pozostawiono zbyt długo przed przetworzeniem, wytwarzają olej o wysokiej kwasowości, który należy rafinować. Zmniejsza to wartość oleju, więc rolnicy starają się tego unikać, gdy tylko jest to możliwe. Wytłoki mogą być dalej przetwarzane chemicznie w celu wyekstrahowania większej ilości oliwy z oliwek, która jest zwykle mieszana z innymi olejami lub wykorzystywana w procesach takich jak wytwarzanie mydła.