Oleocanthal wirkt als entzündungshemmendes Mittel und hat auch antioxidative Eigenschaften. Olivenöl mit hohem Oleocanthal-Gehalt bewirkt ein Aufbrechen von Krebszellen. Es setzt Enzyme frei, die den Zelltod verursachen, ohne gesunde Zellen zu schädigen. Außerdem verstärkt Oleocanthal einen möglichen neuroprotektiven Mechanismus gegen die Alzheimer-Krankheit. Eine im Oktober 2020 veröffentlichte Studie zeigte, dass Oleocanthal-reiches Olivenöl die Gewichtsabnahme erleichtert und chronische Krankheiten bekämpft.