La dieta mediterránea y el consumo de aceite de oliva virgen extra (EVOO) están asociados con múltiples efectos beneficiosos para la salud humana, como la reducción del riesgo cardiovascular y la mortalidad, la mejora del perfil lipídico y la prevención de enfermedades crónicas, como el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas. En el EVOO, se han identificado más de 30 compuestos derivados de fenoles, que representan una de las clases bioactivas más prometedoras en el aceite de oliva. Esta revisión explora las propiedades hepatoprotectoras de dos de estos compuestos, el tirosol y el oleocantal, centrándose en sus mecanismos de acción. Estudios recientes han demostrado que estos compuestos, que comparten una estructura química similar con un grupo hidroxilo unido a un anillo de hidrocarburo aromático, pueden mitigar potencialmente enfermedades crónicas del hígado, como la MASLD y la fibrosis hepática, así como su progresión hacia el cáncer de hígado. En consecuencia, merecen atención para el desarrollo futuro de fármacos farmacológicos. Estudios in vitro e in vivo han sugerido que estos compuestos ejercen estos efectos a través de la regulación de vías celulares involucradas en la respuesta antioxidante, el metabolismo lipídico, la actividad de factores de transcripción y la señalización de NF-B. Comprender los mecanismos subyacentes a las propiedades hepatoprotectoras del tirosol y el oleocantal puede proporcionar información valiosa para el desarrollo de agentes terapéuticos basados en sus estructuras químicas capaces de dirigirse a enfermedades crónicas del hígado.