En premier lieu, les variétés d’oliviers constituent un critère fondamental puisque l’originalité des huiles d’olive repose, en partie, sur les spécificités variétales au sein d’un terroir. Pour toutes les AOP, la composition variétale est précisée avec des règles concernant la place des variétés locales à respecter, généralement quantifiée en pourcentage du nombre d’oliviers. Certaines appellations apparaissent donc monovariétales ce qui est un cas assez fréquent en Espagne et, dans une moindre mesure, en France, en Grèce ou au Portugal où une variété nationale prédomine. En revanche, en Italie, les appellations monovariétales sont beaucoup plus rares bien que certains cultivars comme le Frantoio, le Coratino ou le Leccino soient présents dans de nombreuses AOP. Assez souvent, les oliveraies en AOP sont pluri-variétales et comptent quelques cultivars principaux (2 à 4 en général) et des variétés secondaires : cette situation se retrouve principalement en Italie, en France, en Grèce, au Portugal et, plus rarement, en Espagne.