Oleje do smażenia i pieczenia są poddawane bardzo wysokim temperaturom, często przez dłuższy czas, dlatego muszą wykazywać się dużą stabilnością termiczną. Podczas smażenia temperatura może sięgać 210°C. Przy pieczeniu jest ona zwykle nieco niższa, dlatego oleje i tłuszcze przeznaczone do smażenia nadają się również do wypieków.
Oleje i tłuszcze odpowiednie do użytku w wysokich temperaturach często mają dużą zawartość nasyconych kwasów tłuszczowych i w temperaturze pokojowej przybierają postać stałą — tak jak masło, olej palmowy czy olej kokosowy. Jednak do smażenia i pieczenia świetnie nadają się także olej z orzechów ziemnych tłoczony na zimno czy oliwa z oliwek tłoczona na zimno, które zawierają dużą ilość jednonienasyconych kwasów tłuszczowych. Kwasy tłuszczowe nasycone i jednonienasycone charakteryzują się dobrą stabilnością termiczną i są bardziej odporne na działanie światła i utlenianie. Z kolei oleje o wysokiej zawartości kwasów wielonienasyconych, do których należą kwasy omega-3 i omega-6, nie są odpowiednie do gorących potraw i należy je przechowywać w chłodnym miejscu bez dostępu tlenu.
W przypadku innych olejów, takich jak oliwa z oliwek czy bogaty w kwasy oleinowe olej słonecznikowy, stabilność termiczną można podnieść w wyniku procesu dezodoryzacji. Polega on na usuwaniu z olejów substancji smakowo-zapachowych za pomocą pary wodnej. Jest to naturalny proces, który pozwala zachować wartości odżywcze oleju.