润滑油基础油主要分矿物基础油、合成基础油以及植物油基础油三类。矿物基础油应用广泛，用量很大（约90%以上），但有些应用场合则必须使用合成基础油和植物油基础油调配的产品，酯类油做为滑油高端使用。
矿油基础油由原油提炼而成。润滑油基础油主要生产过程有：常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制。1995年修订了我国现行的润滑油基础油标准，主要修改了分类方法，并增加了低凝和深度精制两类专用基础油标准。矿物型润滑油的生产，重要的是选用 的原油
矿物基础油的化学成分包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物。其组成一般为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。
合成润滑油是指由通过化学方法合成的基础油，合成基础油有很多种类，常见的有：合成烃、合成酯、聚醚、硅油、含氟油、磷酸酯。合成润滑油比矿物油的热氧化安定性好，热分解温度高，耐低温性能好等优点，但是成本较高，可以保证设备部件在更苛刻的场合工作。
酯类油是指分子结构中含有酯基的天然物质-动植物油脂数千年前就被人们用作润滑材料以减轻劳动负荷，或使车轮轻快运转。直至20 世纪后期，这种天然油脂仍大量应用于齿轮油、金属切削液、金属拉拔润滑剂和机床导轨油中。
在一般情况下，油会在两接触面间形成一层连续的油膜。这层油膜起着液态润滑的作用——防止金属与金属间直接接触，从而减少摩擦。润滑油能否提供液态润滑，取决于能否在两个金属表面上形成不断裂的油膜。当这层油膜在重负的情况下断裂，便会造成阻力和摩擦。能在其他基础油失效的条件下仍能保持优越的润滑作用，这便是酯类油在临界润滑情况下的优胜之处。
酯类分子中所含氧元素使它具有正电极；含氢元素使它具有负电极。由于电极作用，可以使酯类分子吸附在金属表面，形成一层称为黏附分子油膜的油层。正是这层黏附分子油膜使酯类油从其它因黏性而形成油膜的油中脱颖而出。当引擎启动的时候，润滑油性能的好坏就更容易辨别了。那些依靠黏度而形成油膜的润滑油，在引擎停止工作的时候会从金属表面流走。当引擎再次启动时，两金属表面的油膜已经消失，引致干启动的出现。
相反，那些不是依靠粘度来实现液态润滑的黏附分子油膜即使是在引擎停止工作后，它也能够存在于在两金属表面之间。也就是说以酯类作为基础油的润滑油，即使引擎停下来，也可以对引擎有着不间断的保护。在城市中驾车，经常会走走停停。此时，车的引擎承受的负荷比赛车时还大。要保护好它，挑选合适的机油是十分关键的。润滑油是由基础油和添加剂组成的，其中基础油占了95%以上的比例。
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