润滑油和润滑脂的主要成分是基础油，基础油主要分为两大类：矿物油(mineral oil)和合成油（synthetic oil），使用矿物基础油调配的润滑油是矿物（润滑）油，使用合成油作为基础油，调配出来的是合成油。
矿物油：
矿物油由石油精炼而成，目前的润滑油大部分是矿物油。由于石油里面含有硫、氧、氮等化合物杂质，虽然经过了精炼，矿物油里还是不可避免含有一定的残留杂质，这些残留物质在使用中会促使油氧化、产生酸性物质、油泥，尤其是在高温条件下，残留的石蜡在低温下容易结蜡，影响油的低温流动性。因此矿物油的使用寿命和高温使用性能不如合成油。随着炼油技术的发展，现在的矿物油（API II类、API III类）比旧工艺精制出来的API I类矿物油要纯净许多，尤其是深度精制的III类油，性能已经接近PAO，所以也把III类油认为是合成油。
另外，由于石油的成分比较复杂，从石油提炼得来的矿物油分子结构也不整齐，因此从分子层面来说，形成的油膜表面也不够整齐和光滑，机械运动中，摩擦相对大一些（对比合成油），因此合成油能够一定程度上提高机械运转的效率，节能。
合成油：
矿物油是来源于自然形成的石油，合成油来源于人为控制的化学反应，因此成分上可以进行控制，避免了某些起负面作用的杂质。分子结构整齐，纯度很高，因此合成油在使用中氧化缓慢，使用时间更长，在同等条件下使用，合成油的寿命可以达到矿物油的3~5倍（具体由合成油的类型和添加剂配方决定）。在高温下矿物油由于变稀，黏度显著下降，油膜厚度不够，而合成油在温度升高的过程中油膜变薄的程度较小。低温下，由于合成油纯净不含蜡，低温流行也好，可以在更低温度下使用，因此合成油在温度变化过程中可以提供更好的润滑保护。常用的合成油有PAO，PAG，酯类油。
合成油真的可以节能么？
润滑就是在运动的金属摩擦面之间夹入一层润滑油膜，避免了金属之间的直接摩擦。合成油由于分子结构整齐，内摩擦较为平滑（内摩擦较小），因此在相同的负载压力下，如果使用合成油进行润滑，机械移动时所受到的阻力和摩擦小，也就是说移动机械相对省力，一定程度上可以减磨、提高机器运转效率、节能、节省燃油的效果。
合成油安全么？
合成油的闪点一般都高于矿物油，难燃性也比矿物油高（但是有抗燃要求的环境，必须使用专门的抗燃油），因此高温使用要相对安全。
合成油的缺点：
某些合成油和接触到的机械部件，如密封，涂层，塑料等可能不相容，所谓不相容就是可能影响这些部件的正常性能或者油本身的性能受到影响，这取决于合成油的种类，例如，PAO与矿物油以及适合于普通油类（矿物油）的常见密封材料相容性不错，但是磷酸酯类油就不行，适合于一般油类（矿物油）的密封材料、涂层不适用于磷酸酯，要专门配备。因此在使用合成油前，要考虑所有与油接触的材料部件是否会与油发生反应。许多酯类油的水解安定性差，也就是说接触水分容易分解。还有就是单价高，虽然从长期使用的角度来看，合成油也未必真的贵。
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