Nelkenöl ist eine farblose bis hellgelbe, ölige Flüssigkeit mit Nelkenaroma und einer besonderen, würzigen Note. Bei längerer Lagerung an der Luft oxidiert es und dunkelt nach. Es ist leicht löslich in Diethylether, Aceton, Ethylacetat und anderen organischen Lösungsmitteln, löslich in Ethanol, aber schwer löslich in Wasser. In der Medizin wird es zur Desinfektion und Mundhygiene eingesetzt. In der Industrie dient es hauptsächlich der Herstellung von Zahnpasta und Seifenaromen oder als Rohstoff für die Vanillesynthese.

Nelkenöl ist das ätherische Öl, das aus den Knospen der Gewürznelke gewonnen wird. Es kann bei Zahnschmerzen, Bronchitis, Neuralgien und Sodbrennen helfen, Infektionen der Atemwege und Harnwege bekämpfen, Beschwerden und Schmerzen bei Ruhr lindern, die Konstitution stärken und Anämie bekämpfen. Zudem wirkt es aphrodisierend (bei sexueller Impotenz und Kältegefühl) und insektenabweisend. Es fördert die Durchblutung, behandelt Hautgeschwüre und Wundentzündungen, hilft bei Krätze und verbessert raue Haut.

Nelkenöl enthält eine Vielzahl aktiver Inhaltsstoffe mit insektizider, bakteriostatischer und antioxidativer Wirkung. Es entstehen keine Rückstände und es treten keine Resistenzen auf. Neben Aspekten der menschlichen Gesundheit und Sicherheit wurde der Fadenwurm Caenorhabditis elegans als Modellorganismus verwendet, um die toxische Wirkung von Nelkenöl auf Nematoden zu untersuchen. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die semiletalen Konzentrationen (IC50) von Nelkenöl und Eugenol für Caenorhabditis elegans 55,74 bzw. 29,22 mg/L betrugen. Sie hemmten die Aktivität von Katalase, Glutathion und Superoxiddismutase, störten das dynamische Gleichgewicht von Oxidation und Antioxidation und reduzierten die Eiablage der Nematoden. Mithilfe von RNA-Seq-Sequenzanalysen wurden die Auswirkungen von Nelkenöl und Eugenol auf Nematoden auf genetischer Ebene untersucht. Dabei zeigte sich, dass Gene, die den Stoffwechsel der Nematoden beeinflussen, reguliert werden, darunter E01G6.1, cht-1, C40H1.8, lipl-5, Fat-2, txt-8, fat-4, acox-1.2, dagl-2 und pigw-1. Die Regulation von Genen wie hsp-70 und F44E5.5 beeinflusst die Proteinproduktion in den Nematoden, insbesondere die von Hitzeschockproteinen und kH-Proteinen. Nelkenöl ist hochgiftig für Caenorhabditis elegans und dringt in den Körper der Nematoden ein, wo es diese schädigt und so den Nematodenbefall von Grund auf reduziert. Es zeigt sich, dass Nelkenöl in Kombination mit traditionellen chemischen Mitteln eingesetzt werden kann, wodurch die Menge der traditionellen chemischen Mittel reduziert wird, und dass es als grünes Insektizid für die Anwendung in der Landwirtschaft ein großes Entwicklungspotenzial besitzt.