矿物油是由碳氢化合物组成的复杂混合物。碳氢化合物即烃，可分为三大类：链烷烃、环烷烃和芳香烃，各自特性不同。润滑油基础油的主要成分为链烷烃和环烷烃，为饱和烃，而芳香烃为非饱和烃同类烃化学结构相似，但特性差别可能很大。每类所包含的化合物有固态、液态甚至气态。我们所关心的液态化合物的特性也各式各样，其中一些特性可能会影响润滑性能。无论成分如何，任何与空气接触并受热的烃基油最终都会与空气中的氧结合，形成不再适合做润滑剂的化合物。这一过程称作氧化，所形成的化合物即为氧化物。

润滑剂正常使用过程中，氧化进行得很慢。然而，搅动、飞溅和高温，特别是局部高温会加快氧化进程，形成酸、硬的漆状沉积物和粘性油泥。一般来说，矿物基油的温度每增加10℃，氧化速度就会提高一倍。为了减小氧化，矿物基润滑剂应保持在60～70℃以下。因此，对于换油期长、工作温度较高的涡轮机和其它大型循环油系统，应当使用抗氧化能力较强的油。因为这些油比一般的矿物油精炼程度深并便用了抗氧化添加剂提高其抗氧化性，所以购买成本较高。抗氧化能力差的油适合于油液工作时间很短的场合，如全损耗润滑或因为损失较大而需要大量或频繁添加。添加剂包通常为防锈-抗氧化复合型。