Olīveļļa ir bijusi galvenais ēdiens Vidusjūrā tūkstošiem gadu, un daži olīvkoki, kas ir simtiem gadu veci, joprojām nes augļus. Šī produkta pagatavošanas process ir salīdzinoši vienkāršs, jo īpaši tāpēc, ka to praktizē Grieķijas un Itālijas lauku apvidos. Olīvu komerciālā apstrāde ir nedaudz sarežģītāka, taču tā joprojām balstās uz to pašu pamatprincipu: olīvu sasmalcināšana, lai atbrīvotu tajā iesprostoto eļļu. Šo procesu var izmantot arī, lai iegūtu eļļas no riekstiem un graudiem.
Olīvu raža ir pirmais solis olīveļļas pagatavošanā. Tradicionāli olīvkokus sita ar rokām, lai atbrīvotu augļus, lai gan daudzi pārstrādātāji mūsdienās izmanto komerciālas iekārtas, lai kokus notīrītu. Kad olīvas ir nolasītas, pulkstenis sāk tikšķēt: tās pēc iespējas ātrāk jānogādā olīvu dzirnavās, pretējā gadījumā skābuma līmenis paaugstināsies pārāk augstu, galu galā ietekmējot garšu. Pēc nogādāšanas uz dzirnavām olīvas novāc, lai noņemtu lielos zarus un lapas, un pēc tam tiek izvadītas caur tīrītāju, kas noņem netīrumus, lapas un zarus, atstājot parastās olīvas.
Notīrītās olīvas izlaiž caur dzirnavām, kas pārvērš tās par pastu. Tradicionāli ražotajā olīveļļā olīvu malšanai joprojām izmanto akmens dzirnaviņas, lai gan komerciālie pārstrādātāji ir izmantojuši liela apjoma metāla dzirnaviņas, kuras var darboties nepārtraukti. Iegūtā pasta tiek pakļauta malaksācijas procesam, kas nozīmē, ka tā tiek lēni sajaukta, lai eļļas pilieni sāktu pielipt citiem maisījuma pilieniem.
Pēc sajaukšanas olīvu pastu nospiež, lai no augļiem iegūtu šķidro eļļu un ūdeni, atstājot pastu vai izspaidu. Eļļu atdala no ūdens, parasti centrifūgā, un iepilda pudelēs, kamēr ūdens tiek izmests. Iegūto olīveļļu sauc par neapstrādātu, jo tā ir izgatavota, izmantojot tīri mehānisku tehniku. Olīveļļas, kuru skābes līmenis ir mazāks par 1%, tiek uzskatītas par “neapstrādātu augstākā labuma” un parasti tām ir īpaši bagāta un intensīva garša. Tie, kuriem ir augstāks skābes līmenis (1-3%), tiek apzīmēti kā neapstrādāts.
Rafinēta olīveļļa ir ķīmiski apstrādāta, lai samazinātu skābumu. Dažreiz olīvas, kurām pirms apstrādes ir ļauts nostāvēties pārāk ilgi, iegūst augstu skābumu eļļu, kas ir jāattīra. Tas samazina eļļas vērtību, tāpēc lauksaimnieki cenšas no tā izvairīties, kad vien iespējams. Izspaidas var tālāk ķīmiski apstrādāt, lai iegūtu vairāk olīveļļas, ko parasti sajauc ar citām eļļām vai izmanto tādos procesos kā ziepju vārīšana.