润滑油基础油通常包括矿物油、合成油和植物油，每一类油都有其优点和缺点，以下针对不同类型的基础油做个简单介绍。
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。矿物油又可分为普通矿物油、精制矿物油和深度精制矿物油。
普通矿物油：目前是还有最多的润滑油是以石油馏分为主要原料，成为矿物油，制取这类润滑油原料充足，价格便宜，生产矿物油的原油一旦选定，就可利用各种组分存在沸点差的特性，通过蒸馏装置分离出各种石油组分。因此，矿物油都是某一沸点范围内的产物。
精制矿物油：经过蒸馏后的矿物油其中含有很多非理想组分，其粘温性能、抗氧化性能差，必须通过萃取方法从中去除非理想组分。通过脱脂处理，除去在常温下（15℃）就会变成固体的烃类，以免影响润滑油的低温流动性，再除去沥青和少量的溶剂，润滑油的质量就基本达到使用要求。
深度精制矿物油：润滑油的深度精制是在精制的基础上通过催化剂的作用，使润滑油与氢气发烧各种加氢反应，以除去其中的硫、氧、氮等杂质，以及将部分非理想组分转化成理想组分。硫、氧、氮的存在使润滑剂易于氧化成酸、胶质、沥青，从而腐蚀设备或沉积粘结于设备的工作表面。通过深度精制，可进一步提高润滑油的抗氧化性能、粘温性能、高低温性能。目前，世界上深度精制的矿物油只占润滑油总量的5—10%。
合成基础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。
与矿物油相比，合成润滑油基础油具有以下优点：
?良好的耐高温性能：合成润滑油比矿物油的热氧化安定性好，热分解温度高，在高温下不易裂解，从而生成助燃小分子；
?粘度指数高，粘温性能好：合成润滑油的粘温性能要比矿物油好，在温度变化条件下，粘度变化小，能适用于工作温度变化比较大的场合；
?耐低温性能好：与矿物油相比，合成润滑油具有更低的倾点，在极低的温度条件下，仍能保持良好的流动性而不结晶或凝结；
?较低的挥发性：合成润滑油一般是一种纯化合物，起沸点范围窄，挥发性低，因此挥发损失小，可延长油品的使用寿命。而矿物油是某一沸点范围内的产物，容易挥发；
?闪点和燃点高：合成润滑油的闪点和燃点高，相同的高温条件下，不容易发生燃烧，使用安全性好。
植物油基础油主要指的是植物油，如菜籽油、茶籽油、蓖麻油、花生油和葵花籽油等，它具有矿物油及大多数合成油无法比拟的特点，它的生物降解性好、毒性低。缺点是氧化安定性和热稳定性较差，低温性能也不够好，低温下易结蜡。另外，因产量少，所以价格比矿物油高。