矿物油类机油是直接由地底下挖出的原油，然后再加以提炼而成。其原料是石油经过常压蒸馏下来的塔底油。说简单来，就是提炼石油剩下的废油残渣，再经过添加一点化学成份而成。合成油来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应（费托合成技术，即GTL技术）才炼制成大分子组成的基础油。
合成润滑油和矿物油在使用中有以下几点区别：
?耐用性—普通发动机，一般转速在万转以下，所以，在这种情况下，普通矿物油还可以使用。如果你是高速发动机，比如大排量的赛车，那转速可以达到2万转以上。这时，普通矿物油就不行了。由于高温及高速，它的润滑性大打折扣。这时就有可能拉缸，造成很严重的后果。所以，在比赛中，是使用高性能的全合成机油的。
?抗磨保护—发动机在激活时，特别是在低温下激活时会产相当大的磨损。普通矿物油由于它的特性，在天冷的时候，流动性差，冷车状态时，在机件表面的油膜很薄，启动的瞬间，由于润滑不足，磨损很大。而合成油可以在很低的温度下自由流动，能够迅速到达发动机和阀系传动机构的任何部位。合成油有很好的附着性，可以在机件上形成的很厚的油膜，故能大幅减少因摩擦所造成的损耗。
?高温稳定性—发动机工作时的温度很高，高温会使润滑油氧化，导致粘度增加（机油变稠）。所以，普通矿物油在发动机长时间工作时，发动机的响声会变化，有时会产生“当当”的噪声，这就是机油在高温状态下的润滑变差的表现，磨损加大。而合成油添加了高性能流体和增强的抗氧化配方，即使是在高达°C（°F）的温度下，也有更好的抗氧化性能。
?防止沉积形成，可清洁发动机—发动机长时间使用后，会因汽油燃烧、机油劣解而形成油泥，会堵塞机油通路，妨碍机油流动，并造成活塞环卡死。这一点从放出来的废油时就可以看出。普通矿物油在放出来时，有半透明的，有的甚至是透明的。合成油的平衡添加剂组合能够有效防止沉积和油泥的产生。所以合成机油，放出来是很黑的。