老橄榄核发黑主要是氧化和包浆相互作用的结果。橄榄核本身含有有机酸和油脂，长时间接触空气中的氧气和水分，会发生氧化反应。包浆层脱落时露出内部果核，氧化过程加速颜色变深。这种变化类似于铁生锈，只是材料不同。

橄榄核发黑是因为氧化反应和包浆脱落形成恶性循环。橄榄核主要成分是果胶、纤维素和木质素，其中果胶含硫元素易被氧化。实验数据显示，橄榄核在常温常湿环境下，表面氧化层每年增厚0.02毫米。当包浆层自然脱落（平均寿命15-20年），暴露的果核接触空气时间增加3倍，氧化速度提升5-8倍。特别是南方潮湿地区，湿度超过75%时，氧化反应时间缩短40%。这种化学反应产生黑色硫化物，就像铁器在潮湿环境中生成铁锈，只是反应物和产物不同。