О. Я. Олійник розробив теорію і методи розрахунку різних дренажних систем у складних природних і техногенних умовах, а також теорію захисту земель від затоплення та підтоплення ґрунтовими водами. Він автор теорії і методів розрахунку очищення поверхневих, підземних і стічних вод від забруднень різного походження на фільтрах та інших спорудах водопостачання і водовідведення. Учений разом з учнями побудував і реалізував гідродинамічні моделі міграції забруднень і тепла в зонах АЕС і ТЕС.

          Під керівництвом Олександра Яковича низку наукових матеріалів упроваджено в наукових, проектних та виробничих підрозділах міністерств меліорації і водного господарства СРСР та УРСР, Держводгоспу України, зокрема: «Нормы проектирования. ВСП-33.2.2. Дренаж на орошаемых землях» (1986); «Методические рекомендации по расчетам защиты территорий от подтопления в зоне орошения»; «Меліоративні системи та споруди. Державні будівельні норми ДБН В.2.4.-1.99» (1999). З-під пера вченого вийшло 230 наукових праць, у тому числі 15 монографій. Він підготував 3 докторів і 30 кандидатів наук.