Entre los antioxidantes naturales destacan por su elevada actividad los compuestos fenólicos, sobre todo los orto-catecoles. El hidroxitirosol es uno de tales o-catecoles, y se encuentra en diversas fuentes naturales, siendo especialmente importante su presencia en el olivo, ya sea libre o en forma de derivados (fundamentalmente oleuropeina). El hidroxitirosol presenta una capacidad protectora frente a la oxidación mucho mayor que los aditivos antioxidantes antes mencionados, fundamentalmente tocoferoles y BHT. No obstante, al ser prácticamente insoluble en un medio lipofílico no puede ser usado para este tipo de alimentos. Es conocido que en el aceite de oliva virgen aparecen algunos derivados secoiridoideos del hidroxitirosol que muestran una actividad antioxidante similar a la del propio hidroxitirosol y que poseen una mayor lipofilia; no obstante, presentan un intenso sabor amargo el cuál comunican al aceite, y su aislamiento a partir del propio aceite es muy difícil, por lo que su uso como aditivo alimentario queda descartado.