La preferencia por alimentos inocuos y saludables por parte del consumidor ha determinado la búsqueda de aditivos de origen natural para reemplazar a los compuestos sintéticos. Distintos residuos de la industria alimentaria, como las hojas de olivo, pueden presentar una potencial fuente de antioxidantes. Resulta interesante evaluar distintas metodologías de extracción que permitan aprovechar dichos residuos. Así el objetivo del presente estudio fue obtener y evaluar el poder antioxidante de extractos de hojas de olivo obtenidos con CO2 supercrítico con etanol como co-solvente, y compararlos con un extracto obtenido por maceración etanólica tradicional. Para ello, se caracterizaron las hojas de olivo pertenecientes a la variedad Arbequina, determinándose un contenido de humedad de (10,57±0,28)%, lípidos de (2,65±0,42)%, proteínas de (11,21±0,08)%, fibras de (32,9±4,5)% y cenizas de (3,90±0,11)%. En comparación con el extracto supercrítico obtenido a 40°C, la maceración presentó mayores rendimientos (27,35% vs. 2,98%), fenoles totales (163,90% vs. 48,77%) y actividad antioxidante (270,54% vs. 104,41%). Sin embargo, luego de incorporar los extractos en un aceite de girasol y evaluar su estabilidad oxidativa en condiciones aceleradas, los extractos supercríticos presentaron menores valores de peróxidos, y mayores periodos de inducción y valores de tocoferoles. Por lo tanto, se puede concluir que el agregado de un extracto natural, obtenido a partir de un residuo, fue eficiente para enlentecer la oxidación del aceite de girasol. Por tanto, podría ser un potencial sustituto de los antioxidantes sintéticos que se utilizan frecuentemente en la industria de alimentos.