冷榨特级初榨橄榄油富含抗氧化的酚类化合物。它们有助于防止自由基对身体的损害。所以，所有抗氧化剂对健康的好处都适用于橄榄油。对于干燥的皮肤和头发，橄榄油可以局部使用，也可以内部使用。
维生素A是橄榄油中的一种抗氧化剂，有助于皮肤和头皮产生皮脂。皮脂通过形成屏障保护皮肤免受细菌感染。皮脂使头发更柔软，更柔韧。然而，皮脂分泌过多会导致痤疮和其他皮肤爆发。油脂过多也会导致脱发。同样，皮脂分泌不足也会导致干发。
维生素C是橄榄油中的另一种抗氧化剂，有助于保持皮肤和头发健康。它会破坏细胞内外的自由基。这种抗氧化剂有助于结缔组织的形成，从而有助于伤口的愈合。韩国的一项研究证实了这一点，研究人员观察到局部使用臭氧化橄榄油可以增加胶原纤维和成纤维细胞的生成，加速全层皮肤伤口的愈合。它还有助于防止瘀伤。维生素C可以促进铁和其他营养物质的吸收，这些营养物质对头发的健康生长至关重要。它还通过维持向毛囊输送血液的毛细血管来改善头皮循环。缺乏维生素C会导致发梢分叉和头发断裂。
橄榄油中的酚类化合物可以清除自由基，从而改善皮肤和毛囊的血液循环。它们能让皮肤容光焕发，让头发看起来“有弹性、健康”。苯酚还被用于制备防晒霜、染发剂和皮肤美白化妆品。
硒是橄榄油中的另一种抗氧化剂，可以帮助保持头发和指甲健康。一项发表在《食品化学》杂志上的研究发现，西西里初榨橄榄油中的硒含量在每公斤3.0至122.9千瓦时之间。它和维生素E一起作用，保护细胞免受伤害。