Les huiles proviennent d'olives des variétés suivantes :
Variétés principales : picholine, négrette, noirette, ensemble dans la proportion minimum en nombre d'arbres de 85 % pour l'ensemble des vergers de l'exploitation produisant l'appellation d'origine contrôlée.
La proportion de variété picholine doit être au minimum de 70 % en nombre d'arbres pour l'ensemble des vergers de l'exploitation produisant l'appellation d'origine contrôlée. Toutefois, cette proportion peut être de 60 % pour l'ensemble des vergers de l'exploitation produisant de l'huile d'appellation d'origine contrôlée « huile d'olive de Nîmes » jusqu'à l'année 2015 incluse.
Variétés secondaires : sauzen vert, rougette, olivastre, broutignan, vermillau, cul blanc, verdale de l'Hérault ou groussaldo, aglandau, amellau, pigalle, piquette, et autres variétés locales anciennes.
Au sein du présent article, on entend par variétés locales anciennes les variétés d'implantation au sein de l'aire de production antérieure au gel de 1956.
A l'intérieur de chaque verger, l'implantation d'oliviers de variétés pollinisatrices est admise lorsqu'ils sont disposés de façon harmonieuse et sans que leur nombre excède 5 % du nombre de pieds du verger considéré. L'utilisation d'olives issues de ces variétés pollinisatrices est admise pour la production d'huile d'appellation « huile d'olive de Nîmes », à condition que la proportion de ces olives n'excède pas 5 % de la masse d'olives mise en oeuvre.