المركبات العضوية غير الغذائية: وهي تمثل المركبات الوظيفية ذات التاثيرات الصحية المهمة، وهي على نوعين: المركبات العضوية الفينولية، والمركبات العضوية غير الفينولية، وهذه المركبات هي مركبات غير دهنية في أصلها، اي أنها لا تتكون من أحماض دهنية، ولكنها موجودة جنباً إلى جنب مع المادة الزيتية أو الدهنية في زيت الزيتون، وهذه المركبات غير الدهنية تشمل مركبات صبغية، أي ذات ألوان مميزة، وهي المسؤولة عن اللون الخاص بزيت الزيتون البكر الجديد، وأهمها الكلوروفيل والفيوفايتين والكاروتينات :

المركبات الفينولية: ويتميز زيت الزيتون باحتوائه على كميات معتبرة من المركبات الفينولية Phenolic compounds والتي يصل عددها إلى ثلاثين مادة،  ويبلغ متوسط محتواها في زيت الزيتون البكر إلى 500 ملغم/لتر، ومن أهمها: التيروسول والهيدروكسي تايروسول، وهي مركبات ذات تأثير قوي وفعال كمانعات للتأكسد، وكذلك مركب الأوليوروبين، وهو المركب المسؤول عن الطعم المر في الزيتون، وقد أثبتت الدراسات أهمية هذا المركب كمانع قوي للتأكسد  ومانع للالتهاب. وتقوم المركبات الفينولية المانعة للتأكسد هذه بالعديد من الوظائف الحيوية والفسيولوجية النافعة لصحة الجسم، ومنها: منع تأكسد الكوليسترول قليل الكثافة في الدمLDL-Cholesterol، والذي تساهم أكسدته في انسداد الشرايين وحصول الجلطة ، والتقليل من محتوى هذا الكوليستورل في الدم وزيادة قدرة الخلايا المناعية على مقاومة الأجسام الغريبة، ومنع تحطم المادة الوراثية في الخلايا الحيية DNAومن ثَم منع حصول السرطان، وكذلك منع نمو الخلايا البكتيرية الضارة، والتخفيف من ارتفاع ضغط الدم.

المركبات غير الفينولية:ومن أهم المركبات العضوية غير الفينولية مركب السكوالين، ويتواجد في زيت الزيتون البكر بكميات عالية تتراوح ما بين 300-700 ملغم/لتر. ولعل من أبرز وأهم الظائف الحيوية التي يقوم بها مركب السكوالين هو تثبيط الهرمون المسؤول عن تصنيع الكوليسترول ودفعه إلى الدم، ومن ثم فهو يشكل عامل وقاية ضد تطور حصول انسداد الشرايين وتكون الجلطة، كما أنه يسهم بشكل فعال في منع حصول السرطان.