Le caratteristiche organolettiche percepite dal consumatore e sulle quali si basa la scelta di un olio sono sapore, odore, colore e dipendono da molti fattori fra cui:

• Tipo di varietà di olivo coltivata (cultivar)
• Area geografica di coltivazione
• Condizioni climatiche
• Grado di maturazione delle olive
• Tecnologia di raccolta
• Tempi e luoghi di conservazione delle olive
• Tecnologie di estrazione
• Tecniche di conservazione dell'olio
• Igiene e pulizia generali
• Tempo e temperatura di gramolazione
• Trattamenti alla pianta e al terreno

Alla formazione del colore di un olio d'oliva contribuiscono un gran numero di pigmenti liposolubili quali xantofille, clorofille, caroteni e carotenoidi. Al prevalere delle clorofille avremo oli verdi, mentre una maggioranza di caroteni e carotenoidi ci darà oli dal colore giallo più o meno intenso. Le sfumature aromatiche evidenziabili con il naso e la bocca sono determinate da molteplici composti volatili aromatici e dai polifenoli.
Queste sostanze derivano da particolari composti presenti nelle olive che in seguito a processi idrolitici divengono parzialmente solubilizzati nell'olio. In molti oli appena franti tende a prevalere l'amaro, piccante ed astringente, tipiche note da attribuire all'abbondanza di flavonoidi e secoiridoidi. basse concentrazioni sono, invece, caratteristiche degli oli dolci.