發動機氣缸與活塞、活塞環、環槽以及汽門與汽門座間均存在一定間隙。這些間隙可造成汽缸運轉效率不好、燃燒室漏氣、降低氣缸壓力。潤滑油在這些間隙中形成的油膜，增加汽缸的密封性，保持氣缸壓力穩定及提高發動機輸出功率，並能阻止廢氣向下竄入曲軸箱。

引擎運轉時，燃料燃燒後所形成的積碳、機油氧化形成的膠狀物、機件摩擦產生的金屬屑，以及由空氣帶入的塵土，都會在引擎表面形成積污物。加有清淨劑的機油經過循環，及時把油泥和雜質帶走，進而確保引擎正常運轉。

燃料燃燒後生成的不溶性物質呈膠體懸浮狀態，不至於進一步形成積炭、漆膜或油泥，其作用可分為酸中和、增溶、分散和洗涤等四方面。

複級機油的意思也就是說它可提供『引擎低溫啟動』的溫度和『引擎高溫』狀態下的保護號數。例如市面上常見的SAE 20W－50複級黏度機油，W後面的數字定義和單級黏度一樣，是以100℃時的黏度來作測示、數字愈大代表黏度愈高。而W即英文字即冬天（Winter）之字首，W前的數字代表低溫時所測得的黏度、數字愈小代表愈低溫時的機油仍然不會結凍。也就是說數字愈小、愈可以在更低溫環境下使用。一般市售機油大多都以複級黏度表示，主要是能在兩種高低溫氣候中使用都能維持合適的油膜黏度。

添加劑是化學物質，用來改變油、脂的性質，以提昇其潤滑或化學穩定性。對潤滑油的用途與性能有極大的影響。

 

若兩種潤滑油，使用同一基礎油，但添加完全不同的添加劑，就會產生完全不同的潤滑特性，因此潤滑劑本身的規格無法用來作為適用於特定應用與否的判斷基準。

 

有些添加劑組合有相乘作用，有些添加劑組合卻會互相削弱，有些添加劑會互相影響其在基礎油中的溶解度，專業潤滑劑乃是針對特定應用的磨潤狀況，選擇效果最佳的添加劑組合與份量，以最佳化其磨潤特性。

抗氧化劑主要加於基礎潤滑油脂中，因基礎潤滑油脂的不飽和鍵較易氧化，抗氧化劑活性高於基礎油，藉此延後基礎油分子開始氧化的時間，並延長潤滑油的使用壽命，抗磨損抗磨劑通常也有抗蝕作用，因抗磨劑可於金屬表面形成多層的保護膜，可防止金屬基底浸於油脂中產生腐蝕電流而鏽蝕。防鏽油中的抗蝕劑一般不耐高溫，因此最好在塗、浸潤滑油脂前將防鏽油去除。

齒輪箱、汽缸內的潤滑油長時間受到大量攪動，需要消泡劑以防油體內的氣泡大量增生，造成壓力遽增、潤滑性喪失等後果。

聚α－烯烴（PAO），係來自於原油中的瓦斯氣或天然氣所分散出來的乙烯、丙烯，再經聚合、催化等繁複的化學反應才煉製成大分子組成的基礎液。在本質上，它使用的是原油中較好的成份，加以化學反應並透過人為的控制下達到預期的分子形態，其分子排列整齊，抵抗外來變數的能力自然很強，因此合成油體質較好，其對熱穩定、抗氧化反應、抗粘度變化的能力自然要比礦物油強的多。 

 

PAO一般可在130~150°C的溫度持續工作數百小時至數千小時。其黏度指數一般在120~150間。PAO具有很好的低溫性能，因此需要低溫起動或寒帶工作的設備、汽車零組件偏好採用以PAO作為基礎油的潤滑油脂。

酯（ester）是醇與酸的酯化反應產物，一般工業潤滑油脂所使用的合成酯油常被稱為有機酯，表示該酯油是以碳基酸製作的，以有別於以無機酸，例如磷酸、氮酸、硼酸、硫酸製成的無機酯（例如磷酸酯）。

 

有機酯油同樣是很多含「酯」官能基的碳氫氧化合物的統稱，最常被用來製作基礎油的有機酯，包含雙基酸酯（en:Dibasic ester, DBE）、多元醇酯（en:Polyolester, POE）。由於可進行酯化反應的有機酸種類繁雜，因此「有機酯油」亦相當龐雜。其它有機合成酯油族群有鄰苯二甲酸酯（Phthalates Ester）、偏苯三酸酯（Trimellitate Ester）、C36二聚酸酯（C36 Dimerate Ester）、聚油酸酯（Polyoleates Ester）、複合聚醇酯（Complex Polyol Ester）等。其中較常見的是DBE與POE。

 

DBE是以含二個「可電離氫原子」的直鏈二酸，與支鏈單官能基的醇反應而成。黏度指數非常高，同時適用於非常低溫（<-40°C）與高溫，但由於無法製成大分子量，黏度很難超過100cSt。

 

鄰苯二甲酸酯也常被用為塑化劑，成本是所有合成有機酯潤滑油中最低的，甚至接近礦物油的水準。鄰苯二甲酸酯可以有很高的黏度指數「或」適用於非常低溫。同樣無法製成>100 cSt的黏度。

 

POE是由多官能基的多元醇與單官能基的有機酸反應合成的（與DBE相反），可製成各種低～高黏度版本的潤滑油，較不易水解，也較耐高溫。同黏度情形下POE較DBE，可承受高50~80°C的熱應力。但POE的成本也高於DBE。

 

因有機酯是含義廣泛的統稱，以有機酯為主的基礎油沒有一致的特性。工業用有機酯潤滑油具有耐高溫（～200°C仍有數百~數千小時的工作壽命）、抗壓性強、易溶解各種潤滑添加劑（視具體採用哪一種有機酯而定）、很高的黏度指數的優點，但也有可能腐蝕某些種橡/塑膠材質（不同種的酯可配合使用的橡塑膠也不一定）。

黏度係數較低的機油在低溫狀態時，才能讓機油可以迅速流動到達各機件以達潤滑的效果。因為引擎於冷車啟動時磨損較大，尤其是寒帶地區或零度以下的低溫，機油必須保持流動性，不可結凍。機油選用時，低溫流動性也是考量的條件之一。

新潤滑油一經加入車輛或工業機械潤滑系統之後，就發生兩種變化，一為潤滑油本身之化學變化，二為外來污物侵入所產生之污染，二者合稱為「劣化」。

機油最大功能之一是 " 清潔 " , 就是將引擎室內燃燒時所產生之髒物藉由機油帶走 , 以保持引擎室乾淨 , 就好像白博士廚房去污劑 , 原本白色的泡沫 , 經過一段時間後 , 泡沫變色 , 但是廚房表面的髒污隨之去除 , 達到清潔的目的。

機車大多為單缸氣冷式引擎且經常性地行駛於市區停停走走的環境，機油溫度相對高於汽車許多，較易導致機油迅速劣化。