機油主要可分為基礎油和添加劑兩個成份：
基礎油分類
(1)礦物油（ Mineral )：
為從原油中提煉而成的。此種基礎油因受限於原油先天性質、原油的來源、煉製技術、成本等等在黏度指數、流動點和氧化穩定度方面便有一定的限制，要靠添加劑來改善。
(2)合成油 ( Synthetic )：
就是把礦物基礎油用酯類(Easter)或聚烯類(PAO-Poly-Alfa-Olefine) 來取代再和添加劑摻配，就是合成機油。而若是基礎油全用酯類或聚烯類取代，便稱為全合成機油（Full-Synthetic Oil)。若只有用部份則稱半合成機油（Partial-Synthetic Oil)。
(3)植物油 ( Vegetable )：
顧名思義是從植物所提煉而成的。如黃豆油（soybeam oil)，蓖麻油（Castor oil) 而 castor oil使用較廣因為它能夠在鐵或鋼的表面形成一層薄膜，現在有些試驗性的賽車用油採用某些植物油的成分。
(4)動物油 ( Animal ):
通常用在齒輪的潤滑上。如抹香鯨油（Sperm oil)有非常良好的抗磨和抗壓的特性。它用於多數的有限度滑動的差速器。
至於真正發揮機油功能的添加劑，則為了配合不同的基礎油的化學特性而稍做調整外，其功效是完全相同的。
礦物油:
大致說來,市面上非常"俗"的機油大多是礦物油,此類油在罐子上,都沒有清楚的標示,或是以英文"multi-grade"帶過,其意指"複級機油"之意,價格多在百元下,此類油是直接由地下原油挖出加以提煉,加上添加劑而成,主要成分為碳氫化合物,油品分子結構有許多支鏈,在潤滑過程中易受剪力,離心力拉扯而斷裂,故在激烈操駕之下,此類油不能提供完整潤滑,也易裂解變質,但是在添加劑的作用下,仍然有保護引擎的基本功能
半合成油:
(英文: SYNTHETIC,SEMI SYNTHETIC, 或德文SYNTHESE)其基礎油為兩種油類做比例性添加,再加入特定的添加劑提升其油質與穩定性,不過製造廠商需要注意的是參配比例的拿捏,所以在選擇半合成油時,最好選擇知名廠商的產品較有保障.
全合成油:
(英文: 100% SYNTHETIC,FULLY SYNTHETIC, 或德文VOLL SYNTHESE,VOLLSYNTHETISCHES),全合成的意思是全部合成物,也就是說全部在實驗室中經由化學變化(如加氫)製造出來的"油",成品我們通稱為"合成基礎油"..但是必須聲明,它跟我們所謂"油"是絕對不相同的物質,照理應該叫做"人工脂",因為製作它的目的與用途和傳統用潤滑油相同,且顏色相近,所以我們以全合成"油"相稱,用以代替原油潤滑.. 其必須再添加各種添加劑(如抗氧化劑,消泡劑,清淨分散劑,抗極壓劑,黏度指數促進劑等)後,才能稱為全合成油.
合成油對礦物油比較
優點：
1. 較高的氧化穩定度。
2. 較低之流動點，較寬之溫度適應範圍。
3. 與同一級之礦物油相比，有較高的黏度指數。
4. 同黏度指數之礦物油相比，有較高的抗剪力， 在高負荷、高轉速、高溫、高壓的情況下， 其分子結構較不易被剪力破壞而失去良好的黏度指數。
缺點：
1. 高昂的價格。
2. 化學特性屬於瞬間分解，所以請勿超過換油時間太久，免得機油特性迅速劣化傷害引擎。相對其上礦物油較之合成油有低廉的價格，漸進劣化特性的優點。
添加劑
添加劑的種類可分為下列幾種：
1.清淨劑 (Detergent)：
引擎在高溫操作時會產生結膠 (Vanish)和積碳 (Carbon)的現象，這些必須靠機油中的清淨劑來清除 ,其成分為金屬鹽類。
2.驅散劑（或稱分散劑 Dispersant): 引擎在低溫操作時，如非高速長時間行駛，會產生所謂的油泥（Sludge)，為防止其產生，機油中必須添加驅散劑，將油泥均勻的分散在機油中，避免油泥沈積在機油濾清器、汽門推桿及活塞環上，造成潤滑油路不順，而致使未被潤滑的部份造成磨損。
3.抗氧化劑 (An8ti-Oxidant): 機油在引擎的高溫高壓下，特別容易與空氣造成氧化反應，機油氧化之後，顏色會加深，黏度會提高，因而增加機油幫浦及引擎的負荷，同時氧化之後產生的有機酸也會腐蝕引擎的零件，因此保持機油的氧化穩定性是很重要的，尤其是在極高溫的渦輪引擎。
4.防鏽添加劑 (Anti-Rust Additive): 為防止引擎的金屬零件生鏽，理所當然必須添加防鏽劑，此種添加劑的成份均含有一極性基(Polar Radical),利用分子間的極性吸附於金屬表面，保護金屬免受空氣、水分及鹽分侵蝕而生鏽。
5.抗腐蝕添加劑 (Anti-Corrosion Additive): 與防鏽添加劑一樣，但前者用於保護鐵族金屬 (Ferrous Metal)之零件，而後者則用於保護非鐵金屬(Non-Ferrous Metal) 和合金(Alloy) 零件免於硫份和有機酸之腐蝕。
6.黏度指數改善劑 (Viscosity Index Improver): 基礎油，受限於原油之本質，其黏度指數只能借提煉制程改善至一定程度，之後便需靠黏度指數改善劑了，也因為黏度指數改善劑的發明才有複級黏度的機油產生。
7.流動點抑制劑 (Pour Point Depressnat): 所謂流動點就是測定某一特定油料，當其開始不能流動的那一點溫度，便是流動點。機油中或多或少都會有一些蠟的成分 ( 蠟雖然在基礎油煉製時已經用溶劑消除，但仍然不能達100%)，而這些蠟在低溫一旦成為晶體固結時，會阻止機油的流動；為了使引擎在冬天能夠順利啟動，必須在機油中添加抑制劑，使流動點降低，阻止蠟份結晶，而適應寒冷的氣候。
8.抗磨損添加劑 (Anti-War Additive): 引擎在高溫高壓的情況下會出現所謂的介面潤滑(Boundary Lubrication)的狀況，也就是金屬活動面在高熱膨脹的情況下，將油膜擠開而形成金屬P金屬之間的直接摩擦，為防止這種情況產生，必須添加抗磨損添加劑，這種添加劑在接觸金屬時，便發生化學作用，而產生一層保護膜還保護金屬，使之在彼此接觸時免於磨損。
9.消泡劑 (Anti-Foaming Agent): 機油在引擎內被反覆的攪動，自然會產生泡沫，而有泡沫的地方便是沒有油膜的地方，引擎便失去保護，而另一方面，有泡沫的地方，同時也代表與空氣的接觸面增大了，也加速其氧化，因此需添加消泡劑，以避免泡沫之產生。
10.染色劑 (Dye):
其功用有二：
第一為識別用：如汽車之自動變速箱油(ATF: Automantic Transmission Fluid) 均染成紅色，以便漏油時有利辨識維修。
第二為行銷之廣告用：例如日本的二行程機油大部分都染成淡藍色或紅色，除了美觀之外，並可用以廣告其潤滑油中之基礎油精鍊程度高、顏色淡，才有可能染色。
11.鹼性添加劑 (Alkaline Additive)或總鹼價提昇劑 (Total Base Number Booster): 其作用在於提高潤滑油中鹼性物質的劑量。其功效即是中和燃料（汽油、柴油）中所含之硫份因燃燒後產生的酸性硫化物，免得汽缸內壁（Cylinder Wall)及活塞環（Piston Ring)等被這些酸性物質所腐蝕。
12.極壓添加劑（Extreme Pressure Additive): 多為硫化物、氯或磷之添加劑，在發生介面潤滑時，能給予金屬良好的保護。如市面上常有些潤滑油或油精的廣告宣稱在轉動的金屬上能構承受多大的壓力，此類便多半是靠極壓添加劑的功用。
13.乳化劑（Emulsifying Agent）： 乳化劑的目的在使潤滑油中的水分產生乳化現象，防止水分和金屬表面接觸而產生腐蝕作用。常見的乳化劑有菜子油，牛油，金屬皂鹽等等。
14.中度極壓添加劑（Mid Extreme pressure improver）： 一般為極性化合物，對金屬表面不起化學作用，但分子的一端附著於金屬表面上。所以能承受的負荷裡礦物油高，也可以稱做油性劑（oiliness agent）
15.完全極壓添加劑（Full extreme pressure agent）： 大多數完全極壓添加劑多含有硫磺，氯化磷的化合物。是適合添加在負荷高且摩擦速度快的潤滑油上，但是只有在遇到重負荷的時候，極性油膜被破壞產生高溫，而此高溫時完全極壓添加劑才會發生作用而形成化合物，而在摩擦面之間形成一層固體潤滑劑，代替已經破壞的液體油膜。
一般極壓添加劑都有緩和液體油膜被破壞的效果，故有稱為油膜增強劑（Film strenth improver）。
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