L'huile d'olive est contenue dans de minuscules poches situées dans les cellules des olives. Ces poches sont appelées vacuoles. Pour pouvoir récupérer cette huile, il faut briser la paroi de ces poches et donc tout d'abord celle des cellules des olives.
Cette opération est appelée le broyage.
Dans la plupart des cas, les olives sont broyées entières, c'est-à-dire avec leur noyau. On obtient une pâte qui a une consistance plus ou moins liquide selon les variétés d'olives et l'époque de la cueillette.
Le broyage ne suffit pas à briser la totalité des vacuoles.

Pour libérer le maximum d'huile, un malaxage est appliqué à la pâte.
Le broyage et le malaxage permettent d'obtenir une pâte qui contient de la matière solide (débris de noyaux, d'épiderme, de parois cellulaires,...) et des fluides (huile et eau de végétation, c'est-à-dire l'eau contenue dans les cellules de l'olive).
L'étape suivante consiste à séparer la partie solide (appelée grignon) de la partie fluide (appelée margine). Cette opération s'appelle : séparation des phases.
La dernière opération sépare l'huile de l'eau de végétation. Il s'agit de la décantation.

Il faut en moyenne 5 kg d'olives pour obtenir un litre d'huile. Cependant, il faut parfois jusqu'à 10 kg d'olives pour certaines variétés et quand la récolte se fait après une période de pluie.

Les procédés d'extraction de l'huile d'olive

Il existe principalement deux procédés : un procédé discontinu et un procédé en continu.

Procédé discontinu ou système à presse

Broyage : Il est réalisé par des meules en pierre de granit. Elles tournent dans un bac dont le sol est également en pierre. Les meules utilisées pour le broyage sont légèrement décentrées par rapport à l'axe de rotation, ce qui accentue la possibilité d'écrasement des olives.

Malaxage : Des raclettes ramènent en permanence la pâte sous les meules qui jouent alors le rôle de malaxeuses. La pâte est obtenue au bout d'une demi-heure environ.

Séparation des phases : La pâte est placée en couche de 2 cm d'épaisseur environ sur des disques en fibre de nylon (les scourtins), eux-mêmes empilés les uns sur les autres autour d'un pivot central (appelé aiguille) monté sur un petit chariot.

L'ensemble est placé sur un piston de presse hydraulique qui permet de faire subir à la pâte une pression de l'ordre de 100 kg/cm2. La phase liquide s'écoule dans un bac. Le grignon reste sur les scourtins. Cette opération dure environ 45 minutes. Ensuite chaque scourtin est débarrassé de son grignon en le tapant comme un tapis.

Décantation : l'huile ayant une densité inférieure à celle de l'eau (0,920 g/litre) remonte à la surface. Il s'agit de la décantation naturelle. Cependant cette méthode n'est presque plus utilisée, en raison de sa lenteur et de la difficulté pour bien séparer l'huile de l'eau dans la zone de limite entre les deux fluides. Ce sont des centrifugeuses verticales à assiettes qui permettent aujourd'hui de séparer l'huile d'olive des margines.

Procédé continu ou système à centrifugation 

Broyage : Il est réalisé par des broyeurs mécaniques à disques ou à marteaux. Ces broyeurs peuvent travailler en continu, la pâte étant obtenue presque instantanément.

Malaxage : La pâte est versée dans un bac en inox, dans lequel tourne une spirale ou une vis sans fin, également en inox.

Séparation des phases : La pâte malaxée est injectée par une pompe dans une centrifugeuse dont l'axe est horizontal. Cet appareil est appelé décanteur horizontal.

Décantation : On utilise des centrifugeuses verticales à assiettes qui permettent de séparer l'huile d'olive des margines