Las características principales de esta alimentación son un alto consumo de productos vegetales (frutas, verduras, legumbres, frutos secos), pan y otros cereales (siendo el trigo el alimento base), el aceite de oliva como grasa principal y el consumo regular de vino en cantidades moderadas.
Las propiedades saludables que se le atribuyen se basan en la constatación de que, aunque en los países mediterráneos se consume más grasa que en los Estados Unidos, la incidencia de enfermedades cardiovasculares es mucho menor. Las causas de tales propiedades parecen estar en el mayor consumo de productos ricos en ácidos grasos monoinsaturados, presentes en el aceite de oliva (que reduce el nivel de colesterol en sangre).
También se atribuye al consumo de pescado, en especial pescado azul, rico en ácidos grasos ω-3 y, finalmente, al consumo moderado de vino tinto (por sus antocianos). El vino también está asociado a otro efecto cardioprotector denominado la paradoja francesa. Parece ser que la dieta mediterránea está asociada con un menor riesgo de deterioro cognitivo leve tanto durante el envejecimiento como durante la etapa de transición entre la demencia o deterioro cognitivo leve a la enfermedad de Alzheimer.