La industria del olivo implica problemas ambientales de especial relevancia, como la generación de salmueras residuales después del proceso de encurtido. Además, en las operaciones de deshuesado y relleno de las aceitunas, se generan residuos grasos que terminan siendo arrastrados en las aguas residuales de estas industrias. La novedad de este trabajo se basa en la extracción de compuestos de alto valor añadido a partir de residuos resultantes del proceso de industrialización de las aceitunas, cuyo contenido en ácidos grasos, compuestos fenólicos y otras sustancias podría hacerlos susceptibles de ser considerados como materia prima de interés para el desarrollo o enriquecimiento de otros alimentos. Los resultados obtenidos determinaron que las características fisicoquímicas y funcionales del aceite y la salmuera, generados como subproductos en la industria del olivo, indicaban su potencial como materias primas. Por esta razón, se desarrollaron nuevas formulaciones del relleno de aceitunas (anchoa, pimiento rojo y sabor a limón), utilizando el aceite residual como subproducto, que mostraron una mayor aceptabilidad global por parte de los consumidores en comparación con un relleno comercial hecho con alginato de sodio. Además, las aguas residuales se utilizaron como subproducto de salmuera para encurtir tres tipos de vegetales: zanahoria, coliflor y cebolla. Todos los vegetales encurtidos mostraron el mayor contenido fenólico y una mayor aceptabilidad general, siendo significativas las diferencias con respecto a la referencia comercial. En conclusión, los resultados obtenidos podrían permitir la conversión de un subproducto en un coproducto, resolviendo parcialmente un problema ambiental y proporcionando un valor agregado al producto final.