Der Ölbaumpilz wechselte schon mehrmals seine Familienzugehörigkeit. Er wurde den Trichterlingen und Seitlingen zugeordnet, manche Mykologen wollten ihn zu den Ritterlingen und sogar schon zu den Kremplingen und damit in die Nähe der Röhrlinge stellen. Laut Index fungorum steht er zurzeit in der Familie Omphalotaceae.

Es wurde lange diskutiert, ob Omphalotus olearius (olearius = auf Ölbaum wachsend) und Omphalotus illudens eine oder zwei Arten angehören. Iterfertilitätstests wie auch phylogenische Untersuchungen erbrachten aber den Nachweis zweier getrennter Arten (Kirchmair & Pöder 2002, Kirchmair et al. 2004).  Unterschieden können die beiden Arten sowohl mikroskopisch an dem inkrustierten Pigment in der Huthaut des O. olearius, als auch an dem kleinen Buckel in der Mitte des Hutes. Ansonsten sind sie sehr schwer zu unterscheiden, denn O. olearius kann genauso leuchtend gelb, wie der O. illudens erscheinen.

Die Lamellen und das Mycel leuchten im Dunkeln. Das Enzym Luziferase löst diese Biolumineszenz (auch Foxfire genannt) aus. Dies funktioniert ähnlich wie beim Glühwürmchen.