潤滑油基礎油主要分礦物基礎油、合成基礎油以及植物油基礎油三類。礦物基礎油應用廣泛，用量很大（約90%以上），但有些應用場合則必須使用合成基礎油和植物油基礎油調配的產品，酯類油做為滑油高端使用。

礦油基礎油由原油提煉而成。潤滑油基礎油主要生產過程有：常減壓蒸餾、溶劑脫瀝青、溶劑精制、溶劑脫蠟、白土或加氫補充精制。1995年修訂了我國現行的潤滑油基礎油標準，主要修改了分類方法，并增加了低凝和深度精制兩類專用基礎油標準。礦物型潤滑油的生產，重要的是選用 的原油
    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）、環烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質、瀝青質等非烴類化合物。
    合成潤滑油是指由通過化學方法合成的基礎油，合成基礎油有很多種類，常見的有：合成烴、合成酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯。合成潤滑油比礦物油的熱氧化安定性好，熱分解溫度高，耐低溫性能好等優點，但是成本較高，可以保證設備部件在更苛刻的場合工作。
    酯類油是指分子結構中含有酯基的天然物質-動植物油脂數千年前就被人們用作潤滑材料以減輕勞動負荷，或使車輪輕快運轉。直至20 世紀后期，這種天然油脂仍大量應用于齒輪油、金屬切削液、金屬拉拔潤滑劑和機床導軌油中。
    在一般情況下，油會在兩接觸面間形成一層連續的油膜。這層油膜起著液態潤滑的作用——防止金屬與金屬間直接接觸，從而減少摩擦。潤滑油能否提供液態潤滑，取決于能否在兩個金屬表面上形成不斷裂的油膜。當這層油膜在重負的情況下斷裂，便會造成阻力和摩擦。能在其他基礎油失效的條件下仍能保持優越的潤滑作用，這便是酯類油在臨界潤滑情況下的優勝之處。
    酯類分子中所含氧元素使它具有正電極；含氫元素使它具有負電極。由于電極作用，可以使酯類分子吸附在金屬表面，形成一層稱為黏附分子油膜的油層。正是這層黏附分子油膜使酯類油從其它因黏性而形成油膜的油中脫穎而出。當引擎啟動的時候，潤滑油性能的好壞就更容易辨別了。那些依靠黏度而形成油膜的潤滑油，在引擎停止工作的時候會從金屬表面流走。當引擎再次啟動時，兩金屬表面的油膜已經消失，引致干啟動的出現。
    相反，那些不是依靠粘度來實現液態潤滑的黏附分子油膜即使是在引擎停止工作后，它也能夠存在于在兩金屬表面之間。也就是說以酯類作為基礎油的潤滑油，即使引擎停下來，也可以對引擎有著不間斷的保護。在城市中駕車，經常會走走停停。此時，車的引擎承受的負荷比賽車時還大。要保護好它，挑選合適的機油是十分關鍵的。潤滑油是由基礎油和添加劑組成的，其中基礎油占了95%以上的比例。