Το ελαιόλαδο είναι βασική τροφή στη Μεσόγειο εδώ και χιλιάδες χρόνια, και μερικά ελαιόδεντρα ηλικίας εκατοντάδων ετών εξακολουθούν να καρποφορούν. Η διαδικασία παρασκευής αυτού του προϊόντος είναι σχετικά απλή, ειδικά καθώς εφαρμόζεται σε αγροτικές περιοχές της Ελλάδας και της Ιταλίας. Η εμπορική επεξεργασία της ελιάς είναι κάπως πιο περίπλοκη, αλλά εξακολουθεί να βασίζεται στην ίδια βασική αρχή: τη σύνθλιψη των ελιών για να απελευθερωθεί το λάδι που έχει παγιδευτεί μέσα. Η διαδικασία μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή ελαίων από ξηρούς καρπούς και δημητριακά.
Η συγκομιδή της ελιάς είναι το πρώτο βήμα για την παραγωγή ελαιολάδου. Παραδοσιακά, τα ελαιόδεντρα χτυπιόντουσαν με το χέρι για να απελευθερωθούν οι καρποί, αν και πολλοί μεταποιητές χρησιμοποιούν εμπορικά μηχανήματα σήμερα για να απογυμνώσουν τα δέντρα. Μόλις μαζευτούν οι ελιές, το ρολόι αρχίζει να χτυπά: πρέπει να μεταφερθούν σε ένα ελαιοτριβείο το συντομότερο δυνατό, διαφορετικά το επίπεδο οξύτητας θα ανέβει πολύ ψηλά, επηρεάζοντας τελικά τη γεύση. Αφού μεταφερθούν στο ελαιοτριβείο, οι ελιές μαζεύονται για να αφαιρέσουν μεγάλα κλαδιά και φύλλα και στη συνέχεια στέλνονται μέσα από ένα καθαριστικό που αφαιρεί βρωμιά, φύλλα και κλαδάκια, αφήνοντας πίσω τους απλές ελιές.
Οι καθαρισμένες ελιές περνούν από ένα μύλο που τις μετατρέπει σε πάστα. Το παραδοσιακά παρασκευασμένο ελαιόλαδο εξακολουθεί να χρησιμοποιεί ένα μύλο με πέτρα για την άλεση ελιών, αν και οι εμπορικοί επεξεργαστές έχουν στραφεί σε μύλους μετάλλων μεγάλου όγκου που μπορούν να λειτουργούν συνεχώς. Η προκύπτουσα πάστα υποβάλλεται στη διαδικασία μαλαξοποίησης, που σημαίνει ότι αναμιγνύεται αργά, έτσι ώστε σταγονίδια λαδιού να αρχίσουν να προσκολλώνται σε άλλα σταγονίδια στο μείγμα.
Αφού αναμειχθεί, ο πολτός ελιάς τίθεται υπό πίεση για να εξαχθεί το υγρό λάδι μαζί με το νερό από τον καρπό, αφήνοντας πίσω τον πολτό ή τον ελαιοπυρήνα. Το λάδι διαχωρίζεται από το νερό, συνήθως σε φυγόκεντρο, και εμφιαλώνεται ενώ το νερό απορρίπτεται. Το ελαιόλαδο που προκύπτει ονομάζεται παρθένο, γιατί παρασκευάζεται με καθαρά μηχανική τεχνική. Τα ελαιόλαδα με επίπεδα οξέος μετρημένα σε λιγότερο από 1% θεωρούνται «εξαιρετικά παρθένα» και συνήθως έχουν ιδιαίτερα πλούσια και έντονη γεύση. Όσοι έχουν υψηλότερο επίπεδο οξέος (1-3%) χαρακτηρίζονται ως «παρθένοι».
Το εξευγενισμένο ελαιόλαδο έχει υποστεί χημική επεξεργασία για τη μείωση της οξύτητας. Μερικές φορές οι ελιές που έχουν αφεθεί να καθίσουν πολύ πριν από την επεξεργασία παράγουν ένα λάδι υψηλής οξύτητας, το οποίο πρέπει να εξευγενιστεί. Αυτό μειώνει την αξία του λαδιού, επομένως οι αγρότες προσπαθούν να το αποφύγουν όποτε είναι δυνατόν. Ο πυρήνας μπορεί να υποστεί περαιτέρω χημική επεξεργασία για να εξαχθεί περισσότερο ελαιόλαδο το οποίο συνήθως αναμιγνύεται με άλλα έλαια ή χρησιμοποιείται για διαδικασίες όπως η παρασκευή σαπουνιού.