Zeytinyağı, bağışıklık sistemini destekleyen antioksidanlar ve yağ asitleri içerir. Bu özellik, vücudun enfeksiyonlara ve hastalıklara karşı direncini artırabilir. Bazı araştırmalar, zeytinyağının bazı kanser türlerine karşı koruyucu etkileri olabileceğini göstermektedir. Özellikle meme, kolon ve prostat kanseri riskini azaltabileceği düşünülmektedir.