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(huán)烷烴（單環(huán)、雙環(huán)、多環(huán)）、芳烴（單環(huán)芳烴、多環(huán)芳烴）、環(huán)烷基芳烴以及含氧、含氮、含硫有機化合物和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等非烴類化合物。

在一般情況下，油會在兩接觸面間形成一層連續(xù)的油膜。這層油膜起著液態(tài)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(tài)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(yōu)越的潤滑作用，這便是酯類油在臨界潤滑情況下的優(yōu)勝之處。

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(jīng)消失，引致干啟動的出現(xiàn)。

潤滑油一般由基礎油和添加劑兩部分組成。基礎油是潤滑油的主要成分，決定著潤滑油的基本性質(zhì)，添加劑則可彌補和改善基礎油性能方面的不足，賦予某些新的性能，是潤滑油的重要組成部分。