A mediterrán étrendet leginkább a szív egészségére gyakorolt hatása miatt figyelik fel a tudományos közösség. A szívbetegség az első számú halálok az Egyesült Államokban, bár néhány életmódbeli változtatással könnyen megelőzhetővé válik. A genetika természetesen továbbra is jelentős szerepet játszik, de az étrendben és a testmozgásban végrehajtott apró változtatások nagy változást hoznak.
Az első kutatás, amely a mediterrán étrendre összpontosított, egy Ancel Keys nevű tudóssal és a Seven Countries Study-vel kezdődött. Ez a tanulmány megállapította, hogy Dél-Európában sokkal kevesebb a szívkoszorúér-halál, mint Észak-Európában és az Egyesült Államokban, még akkor is, ha figyelembe vesszük az életkort, a dohányzást, a vérnyomást és a fizikai aktivitást.
Ezek az eredmények arra késztették a kutatókat, hogy alaposabban megvizsgálják az étkezési szokások közötti különbségeket. Ez a tanulmány még ma is fontos, mert a vizsgált mediterrán régiókban többen már nem a hagyományos módon étkeznek, és ezeken a régiókon gyakoribb a szívbetegség előfordulása.
A legújabb kutatások továbbra is összefüggést mutatnak a hagyományos mediterrán étrend és a szívbetegségek alacsonyabb előfordulása között. A British Medical Journalban megjelent 2008-as tanulmány szerint a kutatások 9 százalékkal csökkentették a koszorúér-betegség okozta halálozást.
A Journal of the American College of Cardiology folyóiratban megjelent több, 535 000 emberre kiterjedő tanulmány 2011-es áttekintése arról számolt be, hogy a hagyományos mediterrán étrend alacsonyabb vérnyomás-, vércukor- és trigliceridszinttel jár.
Számos tanulmány kimutatta, hogy a gyümölcsökben, zöldségekben, hüvelyesekben, borban és tenger gyümölcseiben gazdag étrend megóvja a szív egészségét, ami alátámasztja azt az elképzelést, hogy a mediterrán étrend egészséges életmód.