冷榨特級初榨橄欖油富含抗氧化的酚類化合物。它們有助於防止自由基對身體的損害。所以，所有抗氧化劑對健康的好處都適用於橄欖油。對於乾燥的皮膚和頭髮，橄欖油可以局部使用，也可以內部使用。
維生素A是橄欖油中的一種抗氧化劑，有助於皮膚和頭皮產生皮脂。皮脂通過形成屏障保護皮膚免受細菌感染。皮脂使頭髮更柔軟，更柔韌。然而，皮脂分泌過多會導致痤瘡和其他皮膚爆發。油脂過多也會導致脱髮。同樣，皮脂分泌不足也會導致幹發。
維生素C是橄欖油中的另一種抗氧化劑，有助於保持皮膚和頭髮健康。它會破壞細胞內外的自由基。這種抗氧化劑有助於結締組織的形成，從而有助於傷口的癒合。韓國的一項研究證實了這一點，研究人員觀察到局部使用臭氧化橄欖油可以增加膠原纖維和成纖維細胞的生成，加速全層皮膚傷口的癒合。它還有助於防止瘀傷。維生素C可以促進鐵和其他營養物質的吸收，這些營養物質對頭髮的健康生長至關重要。它還通過維持向毛囊輸送血液的毛細血管來改善頭皮循環。缺乏維生素C會導致髮梢分叉和頭髮斷裂。
橄欖油中的酚類化合物可以清除自由基，從而改善皮膚和毛囊的血液循環。它們能讓皮膚容光煥發，讓頭髮看起來“有彈性、健康”。苯酚還被用於製備防曬霜、染髮劑和皮膚美白化妝品。
硒是橄欖油中的另一種抗氧化劑，可以幫助保持頭髮和指甲健康。一項發表在《食品化學》雜誌上的研究發現，西西里初榨橄欖油中的硒含量在每公斤3.0至122.9千瓦時之間。它和維生素E一起作用，保護細胞免受傷害。
