Oliezuur is een vetzuur met 18 koolstofatomen en één dubbele binding; in de lipidenomenclatuur is de verkorte aanduiding 18:1. De dubbele binding bevindt zich op positie 9 en heeft de Z-configuratie, die ook cis wordt genoemd. Omdat de dubbele binding zich op deze positie vanaf het uiteinde van de koolstofketen bevindt, behoort oliezuur tot de omega 9-groep. Petroselinezuur is een isomeer dat van nature voorkomt; het trans-isomeer heet elaïdinezuur. De zouten en esters van oliezuur worden oleaten genoemd.
In natuurlijke plantaardige en dierlijke oliën en vetten komt oliezuur voornamelijk voor als bestanddeel van triglyceriden. Oliën met een hoog gehalte aan gebonden oliezuur zijn onder andere olijfolie, arachideolie, avocado-olie en sesamolie. Ook dierlijke vetten zoals ganzenvet, reuzel en talg bevatten resten van oliezuur. In menselijk vetweefsel is oliezuur het meest voorkomende vetzuur; in menselijk weefsel komt het qua hoeveelheid na palmitinezuur. Cosmetische grondstoffen kunnen van plantaardige, dierlijke of synthetische oorsprong zijn.
Om oliezuur uit oliën en vetten te winnen, worden triglyceriden gesplitst door verzeping of hydrolyse. Bij verzeping ontstaan eerst vetzuurzouten; door neutralisatie kunnen daaruit vrije vetzuren worden gewonnen. Omdat natuurlijke vetten en oliën meerdere vetzuren bevatten, worden de bestanddelen vervolgens doorgaans gescheiden door destillatie. Bij commerciële productie kan talg als grondstof worden gebruikt, dat wordt gehydrolyseerd en daarna gekristalliseerd. Ook plantaardige oliën met een hoog oliezuurgehalte zijn geschikt als grondstof. De naam Oleic is afgeleid van het Latijnse woord oleum, dat olie betekent.