一般理化性能
密度
密度是潤滑油最簡單、最常用的物理性能指标。潤滑油的密度随其組成中含碳、氧、硫的數量的增加而增大，因而在同樣粘度或同樣相對分子質量的情況下，含芳烴多的，含膠質和瀝青質多的潤滑油密度最大，含環烷烴多的居中，含烷烴多的最小。
粘度
粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流動性的一項指标。在未加任何功能添加劑的前提下，粘度越大，油膜強度越高，流動性越差。
粘度指數
粘度指數表示油品粘度随溫度變化的程度。粘度指數越高，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好，反之越差。
閃點
閃點是表示油品蒸發性的一項指标。油品的餾分越輕，蒸發性越大，其閃點也越低。反之，油品的餾分越重，蒸發性越小，其閃點也越高。同時，閃點又是表示石油産品着火危險性的指标。油品的危險等級是根據閃點劃分的，閃點在45℃以下為易燃品，45℃以上為可燃品，，在油品的儲運過程中嚴禁将油品加熱到它的閃點溫度。在粘度相同的情況下，閃點越高越好。因此，用戶在選用潤滑油時應根據使用溫度和潤滑油的工作條件進行選擇。一般認為，閃點比使用溫度高20～30℃，即可安全使用。
凝點和傾點
凝點是指在規定的冷卻條件下油品停止流動的最高溫度。油品的凝固和純化合物的凝固有很大的不同。油品并沒有明确的凝固溫度，所謂"凝固"隻是作為整體來看失去了流動性，并不是所有的組分都變成了固體。
潤滑油的凝點是表示潤滑油低溫流動性的一個重要質量指标。對于生産、運輸和使用都有重要意義。凝點高的潤滑油不能在低溫下使用。相反，在氣溫較高的地區則沒有必要使用凝點低的潤滑油。因為潤滑油的凝點越低，其生産成本越高，造成不必要的浪費。一般說來，潤滑油的凝點應比使用環境的最低溫度低5~7℃。但是特别還要提及的是，在選用低溫的潤滑油時，應結合油品的凝點、低溫粘度及粘溫特性全面考慮。因為低凝點的油品，其低溫粘度和粘溫特性亦有可能不符合要求。
凝點和傾點都是油品低溫流動性的指标，兩者無原則的差别，隻是測定方法稍有不同。同一油品的凝點和傾點并不完全相等，一般傾點都高于凝點2～3℃，但也有例外。
酸值、堿值和中和值
酸值是表示潤滑油中含有酸性物質的指标，單位是mgKOH/g。酸值分強酸值和弱酸值兩種，兩者合并即為總酸值（簡稱TAN）。我們通常所說的"酸值"，實際上是指"總酸值（TAN）"。
堿值是表示潤滑油中堿性物質含量的指标，單位是mgKOH/g。
堿值亦分強堿值和弱堿值兩種，兩者合并即為總堿值（簡稱TBN）。我們通常所說的"堿值"實際上是指"總堿值（TBN）"。
中和值實際上包括了總酸值和總堿值。但是，除了另有注明，一般所說的"中和值"，實際上僅是指"總酸值"，其單位也是mgKOH/g。
特殊理化性能
熱安定性
熱安定性表示油品的耐高溫能力，也就是潤滑油對熱分解的抵抗能力，即熱分解溫度。一些高質量的抗磨液壓油、壓縮機油等都提出了熱安定性的要求。油品的熱安定性主要取決于基礎油的組成，很多分解溫度較低的添加劑往往對油品安定性有不利影響；抗氧劑也不能明顯地改善油品的熱安定性。
油性和極壓性
油性是潤滑油中的極性物在摩擦部位金屬表面上形成堅固的理化吸附膜，從而起到耐高負荷和抗摩擦磨損的作用，而極壓性則是潤滑油的極性物在摩擦部位金屬表面上，受高溫、高負荷發生摩擦化學作用分解，并和表面金屬發生摩擦化學反應，形成低熔點的軟質（或稱具可塑性的）極壓膜，從而起到耐沖擊、耐高負荷高溫的潤滑作用。
腐蝕和鏽蝕
由于油品的氧化或添加劑的作用，常常會造成鋼和其它有色金屬的腐蝕。腐蝕試驗一般是将紫銅條放入油中，在100℃下放置3小時，然後觀察銅的變化；而鏽蝕試驗則是在水和水汽作用下，鋼表面會産生鏽蝕，測定防鏽性是将30ml蒸餾水或人工海水加入到300ml試油中，再将鋼棒放置其内，在54℃下攪拌24小時，然後觀察鋼棒有無鏽蝕。油品應該具有抗金屬腐蝕和防鏽蝕作用，在工業潤滑油标準中，這兩個項目通常都是必測項目。
抗泡性
潤滑油在運轉過程中，由于有空氣存在，常會産生泡沫，尤其是當油品中含有具有表面活性的添加劑時，則更容易産生泡沫，而且泡沫還不易消失。潤滑油使用中産生泡沫會使油膜破壞，使摩擦面發生燒結或增加磨損，并促進潤滑油氧化變質，還會使潤滑系統氣阻，影響潤滑油循環。因此抗泡性是潤滑油等的重要質量指标。
水解安定性
水解安定性表征油品在水和金屬（主要是銅）作用下的穩定性，當油品酸值較高，或含有遇水易分解成酸性物質的添加劑時，常會使此項指标不合格。它的測定方法是将試油加入一定量的水之後，在銅片和一定溫度下混合攪動一定時間，然後測水層酸值和銅片的失重。
抗乳化性
工業潤滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷卻水，如果潤滑油的抗乳化性不好，它将與混入的水形成乳化液，使水不易從循環油箱的底部放出，從而可能造成潤滑不良。因此抗乳化性是工業潤滑油的一項很重要的理化性能。一般油品是将40ml試油與40ml蒸餾水在一定溫度下劇烈攪拌一定時間，然後觀察油層-水層-乳化層分離成40-37-3ml的時間；工業齒輪油是将試油與水混合，在一定溫度和6000轉/分下攪拌5分鐘，放置5小時，再測油、水、乳化層的毫升數。
