橄榄营养丰富，果肉内含蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素C以及钙、磷、铁等矿物质，其中维生素C的含量是苹果的10倍，梨、桃的5倍，含钙量也很高，且易被人体吸收，尤适于女性、儿童食用。冬春季节，每日嚼食两三枚鲜橄榄，可防止上呼吸道感染，故民间有“冬春橄榄赛人参”之誉。
国内外研究资料表明橄榄果实中还含有滨蒿内酯，东莨菪内酯，（E）-3，3-二羟基-4，4-二甲氧基芪，没食子酸、逆没食子酸、短叶苏木酚、金丝桃苷和一些三萜类化合物，挥发油、黄酮类化合物。
中医认为，橄榄味甘酸，性平，人脾、胃、肺经，有清热解毒、利咽化痰、生津止渴、除烦醒酒之功，适用于咽喉肿痛、烦渴、咳嗽痰血等。《日华子本草》言其“开胃、下气、止泻”。《本草纲目》言其“生津液、止烦渴，治咽喉痛，咀嚼咽汁，能解一切鱼蟹毒”。《滇南本草》言其“治一切喉火上炎、大头瘟症，能解湿热、春温，生津止渴，利痰，解鱼毒、酒、积滞”。
橄榄含有维生素E和抗氧化成分，能防止皮肤损伤和衰老，使皮肤具有光泽。防癌。橄榄中的脂肪酸有抗过氧化物作用，并含有微量元素，因此它能防止某些癌变，如乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、子宫癌等。