Habitus und Stamm
Der Olivenbaum wächst als reich verzweigter, immergrüner Baum oder Strauch und erreicht (je nach Sorte) Wuchshöhen von 10 bis zu 20 Meter. Die wilden Olivenbäume sind kleiner als die Züchtungen. Junge Zweige sind etwas kantig. Die grüngraue, glatte Rinde junger Zweige, die Blattstiele und die Blattspreite sind intensiv silber-grau oder rostfarben beschuppt, die Rinde wird im Alter zu einer rissigen Borke.
Der Olivenbaum benötigt viel Zeit zum Wachsen, kann jedoch mehrere hundert Jahre alt werden. Das älteste bekannte Exemplar in Vouves auf Kreta (Griechenland) wird auf 4000 Jahre geschätzt. Da das Innere des Baumes zur genaueren Bestimmung fehlt, geht man von mindestens 2000 Jahren aus. Weitere sehr alte Olivenbäume befinden sich in Spanien: ein Exemplar in Tarragona ist über 1700 Jahre alt, ein weiterer 1200 Jahre alter Baum steht in Castellón.
Die Olivenbäume in den Olivenhainen werden zur besseren Ernte beschnitten, damit sie kleiner bleiben. Dabei gilt im Allgemeinen die Regel: je krummer und knorriger, desto besser der Ertrag.
Wurzel
Die Entwicklung und der Wuchs der Wurzeln hängt maßgeblich von der Lockerheit des Bodens ab. Ein lockerer Boden bewirkt ein nahezu senkrechtes Wachstum bis zu 7 m in die Erde; ist der Nährboden jedoch fest und felsig, entwickeln sich die Wurzeln eher flach und bilden ein verzweigtes Netzwerk um den Stamm herum. Im Allgemeinen befinden sich die meisten Wurzeln, unabhängig von der Bodenbeschaffenheit, jedoch in etwa 1 m Tiefe. Jede Hauptwurzel der Olive kann einem bestimmten Hauptast zugeordnet werden – entfernt man diesen Ast, degeneriert im Boden der gesamte Wurzelabschnitt.
Blatt
Der Olivenbaum ist eine immergrüne Pflanze, das heißt, er verliert zu keiner Jahreszeit all sein Laub, sondern mehrere Jahre alte Blätter werden jahreszeitunabhängig abgeworfen. Die gegenständigen, kleinen Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Der Blattstiel ist 2 bis 5 mm lang. Die einfache, ledrige Blattspreite ist schmal lanzettlich bis elliptisch, selten schmal eiförmig, 1,5 bis 10 cm lang, 0,5 bis 2 cm breit, ganzrandig und läuft lanzettenförmig spitz nach vorne zu. Auf beiden Seiten der Mittelrippe befinden sich 5 bis 11 Hauptseitennerven. Die Blattoberseite ist graugrün. Die silbrig glänzende und grau gefärbte Blattunterseite besitzt kleine Härchen; sie sind als Sternhaare oder sternförmige Schuppenhaare ausgebildet, die die Wasserabgabe des Baumes vermindern, indem sie die Diffusion von Wasserdampf aus den Spaltöffnungen vermindern.
Blütenstand und Blüte
Abhängig vom Verbreitungsgebiet blühen Olivenbäume von Ende April bis Anfang Juni. An end- oder seitenständigen, 2 bis 4 cm langen, rispigen Blütenständen stehen zwischen 10 und 40 Blüten.
Die fast sitzenden, vierzähligen Blüten des Olivenbaumes sind zwittrig, können aber funktional eingeschlechtig sein und besitzen eine doppelte Blütenhülle (Perianth). Die vier Kelchblätter sind 1 bis 1,5 mm lang. Die vier weißen bis gelblichen, 2,5 bis 4 mm langen Kronblätter sind zu einer etwa 1 mm langen Kronröhre verwachsen, die in vier elliptisch-länglichen, involuten, 1,5 bis 3 mm langen Kronlappen endet. Jede Blüte enthält zwei Staubblätter und zwei Fruchtblätter.
Wird der Baum durch Trockenheit oder Nährstoffmangel etwa sechs Wochen vor der Blüte gestresst, verringert sich der Ertrag, weil die Blütenzahl vermindert wird und Blüten nicht zum Fruchten kommen. Die meisten Sorten sind selbstbefruchtend, wobei Fremdbestäubung meist den Ertrag steigert. Einige Sorten sind jedoch auf Fremdbestäubung angewiesen und brauchen ein genetisch verschiedenes Exemplar zur Bestäubung. Die Blüte wird über den Wind bestäubt.
Frucht und Samen
Es wird eine einsamige Steinfrucht, die Olive, gebildet. Die ellipsoide bis fast kugelige Steinfrucht weist eine Länge von 0,7 bis 4 cm und einen Durchmesser von 1 bis 2 cm auf. Der harte „Kern“, der Samen, ist von weichem Fruchtfleisch umgeben. Die Farbe der unreifen Oliven ist grün, die der reifen schwarz oder violett/braun. Am ertragreichsten ist ein Olivenbaum nach etwa 20 Jahren.