Nasiona słonecznika mają liczne wartości odżywcze. Charakteryzują się przede wszystkim wysoką zawartością witaminy E – w każdych 100 g zawierają jej aż 32,2 mg – a także witaminy A i B oraz kwasu foliowego. Są również zasobne w mikro- i makroelementy oraz aminokwasy: stanowią cenne źródło żelaza niehemowego (roślinnego), fosforu, potasu, cynku czy magnezu. Dzięki temu mają pozytywny wpływ na stan skóry oraz są wartościowym składnikiem diety dla kobiet w ciąży. Ponadto nasiona słonecznika, które produkuje między innymi firma Saatbau Polska, zawierają znaczne ilości fitosteroli. To sterole roślinne, które wpływają na obniżenie poziomu „złego” cholesterolu LDL w surowicy krwi, redukując ryzyko chorób serca i nowotworów.
Słonecznik należy do najważniejszych roślin oleistych na świecie. Wytwarzany z niego olej spożywczy stoi niemal w każdej polskiej kuchni. Na sklepowych półkach można znaleźć zarówno nierafinowany, jak i rafinowany olej słonecznikowy. Charakteryzują się one różnymi właściwościami. Nierafinowany olej słonecznikowy, o ciemnożółtym kolorze, jest tłoczony na zimno. Dzięki temu zachowuje większość wartości odżywczych oraz ma dobrze wyczuwalny smak i aromat. Nadaje się idealnie do potraw podawanych na zimno: sałatek, surówek, dipów, sosów czy zup. Rafinowany olej słonecznikowy, o jasnożółtej barwie, jest tłoczony na ciepło, przez co ma uboższy skład, a jego zapach i smak są mniej charakterystyczne. Można go jednak stosować do smażenia, pieczenia i gotowania.
Produkcja oleju jadalnego to niejedyne zastosowanie nasion słonecznika. Wykorzystuje się je między innymi do wytwarzania masła i margaryny, jako dodatek do musli i wypieków, domieszkę do pieczywa oraz dopełnienie wielu innych artykułów spożywczych w celu podniesienia ich wartości odżywczych i walorów smakowych. Prażone i solone nasiona słonecznika są popularną przekąską, zdrowszą od chrupek czy chipsów. Można je kupić w sklepie lub przygotować samodzielnie. Nasiona słonecznika znajdują także zastosowanie poza kuchnią. Wytwarzany z nich olej wykorzystywany jest jako tłuszcz techniczny do produkcji pokostu, lakierów i mydła. W połączeniu z olejkami eterycznymi ma właściwości nawilżające, odżywiające i uelastyczniające skórę.