Gli oli essenziali sono miscugli oleosi di sostanze organiche differenti, che possono essere ottenuti per distillazione o per spremitura da un'unica tipologia di vegetale, del quale conservano caratteristiche quali sapore e odore. Sono molto abbondanti in certe famiglie di vegetali e la quantità contenuta in una pianta dipende dalla specie, dal clima e dal tipo di terreno.Talvolta diverse parti della stessa pianta possono produrre oli essenziali diversi a causa della presenza di sostanze chimiche differenti o di concentrazioni diverse delle stesse sostanze. Una volta estratti si presentano come sostanze oleose, liquide, volatili e con odore aromatico. Solitamente portano il nome della pianta dalla quale provengono. Nella maggior parte dei casi si tratta di miscugli liquidi a temperatura ambiente, anche se non mancano i casi in cui il costituente principale è solido, come ad esempio l'olio essenziale di menta o di timo. La loro densità è spesso minore di quella dell'acqua, sulla quale galleggiano. Sono solubili in solventi organici e insolubili o pochissimo solubili in acqua, ma grazie alla loro lieve idrofilia possono trasmetterle il proprio odore; risultano facilmente trascinabili dal vapor acqueo nonostante il loro alto punto di ebollizione (150-300 °C). Gli oli essenziali si trovano in cellule indifferenziate più grosse oppure in tessuti secretori, sono in genere incolori o di colore giallo pallido o giallo arancione. Se contengono composti azulenici possono essere di colore blu o verde-blu. Se esposti alla luce tendono a resinificare a causa della formazione di perossidi.