Osteoporoz ve Alzheimer hastalıklarının gelişiminde zeytinyağı tüketiminin, kalsiyumun emilimini arttırması, beyin hücrelerinin zarında bulunan yağ asitlerinin yapısını oluşturması nedeniyle olumlu etkisi kanıtlanmıştır. Zeytinyağı, günde 46gr yenildiğinde, yüksek miktarda tekli doymamış yağ asitleri içeriği nedeniyle, beyin hücre cidar zarlarının yapısal bütünlüğünü sağlamaya yardım ederek, yaşlanmayla ilgili hafıza kaybını önlemeye yardımcı olur. Yine aynı nedenlerle mental fonksiyonun yaşla ilgili kavrama özelliğini geliştirir. Panza'da zeytinyağının ileri yaştaki kimselerde zihinsel yeteneklerde gerilemenin önlenmesine yardımcı olduğunu gösterdi.
Zeytinyağı unutkanlığı önler. Akdeniz ülkelerinde yaşayan ve yemeklerinde çoğunlukla zeytinyağı kullanan toplumların 65 yaş üzeri yetişkinlerinde hatırlama oranının, diğer ülke yetişkinlerine göre çok daha fazla olduğu saptanmıştır. E vitamini ve temel yağ asitlerinin, beyni, virütik ve toksik saldırılara karşı koruduğu, başka bir deyişle beyin bunamasını geciktirdiği saptanmıştır. E vitamini, hücre yenileme özelliğine sahiptir. Bir çorba kaşığı zeytinyağı, günlük alınması önerilen E vitamini miktarını içerir.
Zeytinyağında bulunana linoleik asit, prostaglandin (çeşitli dokularda bulunan ve yağ asitlerinin türevi olan yağ kökenli maddeler) denilen ve insan hücrelerinde bulunan, vücudun kendini yenilemesinde önemli yeri olan maddenin üretimini sağlar. Özellikle sinir hücrelerinin gelişmesinde rol oynar. Sürekli alınması gereken bir yağ asididir. Ve bunun için de zeytinyağı, en iyi kaynaktır. Zeytinyağı, hamilelikte de, bebeğin, hücre ve sinir sisteminin oluşturulmasında önemli bir etken teşkil eder.