Deze olie bevat veel onverzadigde vetzuren en is goed bestand tegen hitte en kan daarom voor het frituren tot een temperatuur van ca. 180°C gebruikt worden. Ook in schoonheidsmiddelen wordt zonnebloemolie toegepast.
In geraffineerde vorm wordt de olie voor uiteenlopende industriële doeleinden gebruikt. Er worden verschillende types zonnebloemolie geproduceerd, zoals high linoleic, high oleic en mid oleic. De high linoleic zonnebloemolie bevat minstens 69% linolzuur. De high oleic bevat minstens 82% oliezuur. De variatie in vetzuurprofiel wordt sterk beïnvloed door genetische eigenschappen en klimaat.
Het na het uitpersen van de pitten resterende meel wordt als veevoer gebruikt.