Las hojas de olivo (OLL) son un residuo agroalimentario que puede considerarse una biofuente rica en metabolitos polifenólicos bioactivos. En este examen, se ha optimizado el tratamiento/extracción organosolvente de los polifenoles de OLL a temperaturas elevadas (>110 grados C) utilizando glicerol, así como dos disolventes eutécticos profundos (DES) a base de glicerol. La evaluación de los procesos se basó en el factor de severidad y el factor de eficiencia de extracción. En cualquier caso, se encontró que el tratamiento/extracción con un DES compuesto de glicerol y ácido cítrico (GL-CA) era el menos severo y el más efectivo para recuperar polifenoles de OLL, dando un rendimiento de 69.35 mg de equivalentes de ácido gálico por g de masa seca. Por otro lado, la investigación mediante cromatografía líquida-espectrometría de masas reveló que la extracción con cualquiera de los DES utilizados proporcionó extractos con un perfil polifenólico diferenciado en comparación con el obtenido cuando se utilizó agua o etanol acuoso al 60% como disolventes. A partir de estos análisis, surgieron evidencias sobre la hidrólisis de glucósidos de flavona cuando el tratamiento se realizó con un DES alcalino compuesto de glicerol y citrato de sodio. Los extractos producidos también exhibieron una actividad antioxidante diversificada, un hecho que se atribuye supuestamente a los diferentes perfiles polifenólicos. Se concluyó que el tratamiento/extracción organosolvente de OLL para la recuperación de polifenoles abre nuevas oportunidades en la valorización de este residuo particular, pero la estabilidad de los metabolitos es un tema que merece un estudio más profundo.