Kyselina olejová je karboxylová kyselina patřící do skupiny mastných kyselin. Její funkční vzorec je C₁₇H₃₃COOH, racionální vzorec CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH. Je to vyšší mastná nenasycená (ve své molekule obsahuje násobnou vazbu) kyselina, obsažená v různých živočišných a rostlinných tucích. Její soli a estery se nazývají oleáty.

Vzhledem to je bledě žlutá až hnědá kapalina charakteristického zápachu. Je nerozpustná ve vodě. Tato kyselina tvoří 55-80 % olivového oleje a 15-20 % hroznového oleje.