礦物基礎油的化學成分包括高沸點、高分子量烴類和非烴類混合物。其組成一般為烷烴(直鏈、支鏈、多支鏈)、環烷烴(單環、雙環、多環)、芳烴(單環芳烴、多環芳烴)、環完基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴類化合物。生物基礎油(植物油)正越來越受歡迎,它可以生物降解而迅速的降低環境污染。合成潤滑油具有低溫性能優異,潤滑性能好和使用壽命長等特點,可適用于高負荷、高轉速、高真空、高能輻射和強氧化介質等環境。
殘炭是潤滑油基礎油的重要質量指標,是為判斷潤滑油的性質和精制深度而規定的項目。潤滑油基礎油中,殘炭的多少,不僅與其化學組成有關,而且也與油品的精制深度有關。潤滑油中形成殘炭的主要物質是:油中的膠質、瀝青質及多環芳烴。這些物質在空氣不足的條件下,受強熱分解、縮合而形成殘炭。油品的精制深度越深,其殘炭值越小。一般講,空白基礎油的殘炭值越小越好。
當潤滑油流到摩擦部位后,就會粘附在摩擦表面上形成一層油膜,減少摩擦機件之間的阻力,而油膜的強度和韌性是發揮其潤滑作用的關鍵。但是又不能用量過大,因為量過大時會產生平方關系的阻力,對轉速影響極大,所以在用量上要特別注意。燃料在發動機內燃燒后產生的熱量,只有一小部分用于動力輸出以及摩擦阻力消耗和輔助機構的驅動上;其余大部分熱量除隨廢氣排到大氣中外,還會被發動機中的冷卻介質帶走一部分。