Zeytinyağı üretim sürecinin son aşamalarından biri olan filtrasyon işlemi, yağın içinde bulunan su, posa ve mikroskobik zeytin parçacıklarının ayrıştırılması işlemidir. Filtreli zeytinyağları, daha uzun raf ömrüne sahip olur ve berrak görünümleriyle tüketiciye daha çekici gelir. Bu yağlar daha hafif bir tada sahip olabilir, çünkü posa parçacıkları da tat bileşenleri taşır. Filtresiz zeytinyağları ise daha yoğun ve “ham” bir tada sahiptir. Genellikle kısa süre içinde tüketilmesi önerilir çünkü içerisinde kalan mikro bileşenler zamanla fermente olabilir. Geleneksel üretim yapan bazı köylerde filtresiz zeytinyağı tercih edilir; bu yağlar bulutlu ve yoğun bir dokuya sahip olur. Tüketici tercihi, kullanım amacına ve damak tadına göre değişir: Filtresiz yağlar genellikle kahvaltılarda ve çiğ kullanımda öne çıkarken, filtreli yağlar pişirme ve saklama kolaylığı açısından tercih edilir. Filtrasyonun uygulanma biçimi de (kağıt filtre, pamuk filtre ya da doğal çökeltme yöntemi) yağın son karakterini etkiler.