Zeytin ağacı oldukça narin bir yapıya sahip olup, büyütülmesi oldukça zahmetli ve uzun süren bir süreç gerektirir. Bu nedenle, zeytin ağacı mitolojide "ölümsüz ağaç" olarak adlandırılır. Zeytin ağacı, sıcak yazlar ve ılıman kışlar gibi belirli iklim koşullarında yetişir. Işık, sıcaklık ve güneşi seven bu ağaç, bir yıl çok bol ürün verirken, diğer yıl daha az ürün verir. Zeytin hasadı ise kasım ve mart ayları arasında gerçekleştirilir.

Zeytin hasadında en iyi yöntem, zeytinlerin elle toplanmasıdır. Çünkü elle toplanan zeytinlerden çıkarılan yağ, en kaliteli zeytinyağıdır. Zeytinyağı, zeytin ağacının meyvesinden elde edilen ve yeşil ile sarı renkte olan bir sıvıdır. Zeytinyağının renginin yeşil veya sarı olmasının nedeni, içeriğinde bulunan maddelerdir. Yeşil renkteki zeytinyağında, yeşil rengi veren klorofil bulunurken, sarı renkteki zeytinyağında karoten maddesi daha baskındır.

Zeytinyağının kalitesini belirleyen en önemli faktör, zeytinin hasat edildikten hemen sonra işlenmesidir. Bekletilen zeytinler fermente olur ve bu da kaliteyi düşürür. Zeytinin bol olduğu dönemlerde bekletilmesi gerekebilir, ancak iyi havalandırılan serin depolarda bekletilerek işleme alınabilir. Ayrıca, bazı zeytinyağları bulanık bir görünüme sahip olabilir; bu durum, zeytinyağının filtrelenmemiş olmasından kaynaklanır. Zeytinyağına mor ötesi ışık ile bakıldığında, içeriğindeki klorofilin neden olduğu floresan özelliği nedeniyle kırmızı renkte görünür. Zeytinyağının Anadolu kültüründe önemli bir yeri olmasına rağmen, en çok ön planda olduğu yer Ege bölgesidir.

Zeytinyağı üretimi için ilk kullanılan yöntem, zeytinlerin ayak ile ezilerek sıcak su yardımı ile yağının çıkarılmasıdır. Bu yöntemle zeytinyağı elde etmek için kurulmuş en eski tesis, M.Ö. 6. yüzyılda İzmir'in Urla ilçesi yakınlarında bulunan antik Klazomenika kentindeki kazı çalışmalarında bulunmuştur. Daha sonrasında Romalılar, iki taş arasında zeytinleri ezerek zeytinyağı elde etmişlerdir. Başlangıçta insan gücü ile üretilen zeytinyağı, sonradan hayvan gücü ile üretilmeye başlanmıştır. Daha sonra ise zeytin hamurundan yağ çıkarmak için Arşimet vidasından elde edilen basınçtan faydalanılmıştır ve bu mengene yöntemi hala bazı küçük işletmelerde kullanılmaktadır. 19. yüzyıldan itibaren zeytinyağı üretiminde buhar kullanılmaya başlanmıştır. Böylece yağ üretiminde miktar olarak büyük artışlar sağlanmış ve günümüzde hidrolik presleme, dizel motorlar ve elektronik motorlar kullanılarak modern sistemlerle zeytinyağı üretimi yapılmaktadır.

Zeytinyağının üretiminde meyvenin ısıl işlem görmemesi çok önemlidir. Zeytinden yağ, soğuk presleme yöntemi ile herhangi bir kimyasal işlem gerektirmeden çıkarılır. Zeytinler ezilerek hamur haline getirilir ve daha sonra bu hamur sıkılarak preslenir. Son aşamada ise zeytin meyvesinin kara suyu ayrıştırılarak yağ elde edilir. Büyük zeytinyağı işletmelerinde hidrolik pres ve merkezkaç kuvveti ile zeytinyağı elde edilebilen makineler kullanılır. Bu yönteme "kontinü" sistemi denir ve tam otomatik bir sistemdir. İlk olarak zeytinler türlerine göre ayrılır, yapraklı kısımlarından temizlenir ve kırıcı da kırılır. Makine, zeytinin çekirdeğini dahi un haline getirir. Zeytin hamuru iyice yoğrulduktan sonra posası ve şırası ayrıştırılır. Şıra kısmından ise kara su tekrar ayrıştırılarak yağ tanklarına aktarılır. Son tortular da ayrıştırıldıktan sonra dinlenme tankında bekletilir ve dinlenme süresinden sonra ambalajlara aktarılır. Yağdan geriye kalan "pirina" adı verilen kısım ise sabun yapımında kullanılır.

Türk Standartları Enstitüsü (TSE), zeytinyağının kalitesini belirler ve denetim Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı tarafından yapılır. TSE'nin belirlediği dört kalite zeytinyağı vardır: