Hoy en día, se utilizan técnicas de extracción ecológicas para desarrollar extractos de plantas naturales para uso comercial. En la investigación actual, se recuperaron extractos fenólicos de orégano griego de diferentes accesiones cultivadas empleando extracción asistida por ultrasonido (UAE), extracción asistida por microondas (MAE) y extracción de solvente acelerada (ASE). El perfil fitoquímico de los extractos de orégano, determinado por técnicas espectrofotométricas y cromatográficas, así como la actividad antioxidante (ensayos ABTS, DPPH y FRAP), se utilizó para comparar los tres enfoques de extracción. Los resultados mostraron que los extractos fenólicos de orégano obtenidos por MAE tenían el mayor contenido total de fenoles, contenido total de flavonoides y también un mayor contenido de los principales compuestos fenólicos identificados, ácido rosmarínico, ácido salvianólico B y carvacrol, según el análisis de LC-MS, seguidos por los extraídos por UAE y ASE. Todos los extractos probados exhibieron actividades antioxidantes relativamente altas, especialmente los extractos de MAE. Los extractos de orégano producidos por diversas técnicas de extracción fueron sometidos a un análisis de datos multivariantes para resaltar las diferencias en los perfiles fitoquímicos y su correlación con la actividad antioxidante. Según nuestros hallazgos, era evidente que MAE ofrece una extracción más eficiente y efectiva de compuestos bioactivos en términos de obtención de extractos de orégano ricos en fitoquímicos, con aplicaciones en las industrias alimentaria y farmacéutica.