Olav Hanssen var professor i indremedisin ved Rikshospitalet fra 1924 til 1948. Han er særlig kjent for å ha innført leverbehandling mot pernisiøs anemi 1927, og for at han sammen med farmasøyten Per Laland ved Nyegaard & Co. i 1948 isolerte det aktive stoffet fra lever (Vitamin B12).
Hanssen ble født, vokste opp og tok examen artium i Stavanger og studerte deretter medisin i Kristiania. Etter embetseksamen 1904 hadde han studieopphold i København, Kiel og Strasbourg i tre år, og ble deretter 1908 reservelege og universitetsstipendiat ved Medisinsk avdeling A ved Rikshospitalet. 1914 ble han utnevnt til overlege ved medisinsk avdeling ved Haukeland sykehus i Bergen, og 1924 kom han tilbake til Rikshospitalet som overlege og professor ved Medisinsk avdeling A, en stilling han hadde til pensjonsalderen.
Olav Hanssens første større vitenskapelige arbeid var en undersøkelse av metoder og komplikasjoner ved blodtransfusjoner. Før Hanssen begynte sine undersøkelser 1909, ble blodoverføring bare forsøkt i desperate situasjoner, og da direkte fra giver til mottaker. Imidlertid var også de første blodgruppene nettopp påvist (A-B-0-systemet), noe som gav muligheter for sikrere bruk av blodoverføring. Hanssen utarbeidet og perfeksjonerte en metode for indirekte overføring, altså fra giver til en beholder, og så fra beholderen til mottaker. Han utviklet også en forlikelighetsprøve, dvs. prøve som avgjør om blod fra giver høver hos mottaker, og med disse to metodiske forbedringene utførte han 70 blodoverføringer uten vesentlige komplikasjoner, og 1914 disputerte han for doktorgraden på resultatene. De gode resultatene ble imidlertid lite kjent utenfor Norge, og i mange europeiske land fortsatte man med direkte transfusjon uten forprøver til langt ut i 1920-årene, med transfusjonssjokk som en hyppig og dødelig komplikasjon.
Olav Hanssen er likevel mest kjent for at han tidlig innførte leverbehandling mot pernisiøs anemi, og at han var nær på å få prioritet på oppdagelsen av vitamin B12. Som overlege i Bergen arbeidet Hanssen systematisk med de kliniske problemene knyttet til alvorlige anemier. Særlig interesserte pernisiøs anemi ham sterkt. I begynnelsen av 1920-årene var man internasjonalt kommet frem til en sikrere avgrensning av pernisiøs anemi i forhold til andre anemiformer, og det syntes klart at denne anemien skyldtes en svikt i bloddannende vev. Olav Hanssen hadde som arbeidshypotese at årsaken til svikten var mangel på et vesentlig stoff, et vitamin. Han utførte en rekke systematiske behandlingsforsøk der han tilførte pasientene ekstrakter av forskjellige pattedyrorganer – milt, benmarg, brissel, hjerne og lunger, men uten effekt. Lever ble av en eller annen grunn ikke forsøkt. 1927 fikk Hanssen kjennskap til at to amerikanske forskere hadde hatt effekt på pernisiøs anemi av å la pasientene spise rå lever, og han førte umiddelbart lever inn i sine forsøksserier, med vellykket resultat. Samtidig innledet han et samarbeid med farmasøyten Per Laland ved Nyegaard & Co., først for å lage ekstrakter av lever som kunne brukes i behandlingen istedenfor rå lever, senere for å forsøke å isolere og karakterisere det aktive stoffet. Arbeidet ble forsinket av krigen, men 1948 var stoffet renfremstilt av Laland. Samme år, men før Hanssen og Laland, publiserte imidlertid en britisk og en amerikansk forskergruppe tilsvarende resultater, og det var derfor disse forskerne som internasjonalt vant kappløpet om oppdagelsen av vitamin B12.