所谓合成油，通俗来讲就是把矿物基础油用酯类或聚烯类来取代，再和添加剂参配，就是合成机油，而若是基础油全用酯类或聚烯类取代，便称为全合成机油，若只有部分则称为半合成机油。
合成油是由天然气与原油提炼的碳氢化合物配制而成，一般以润滑油中含有PAO即称为合成机油。目前市售标示合成油产品，PAO含量大部分皆在12%以下，全合成机油则以100%之PAO为基础油及添加剂调配而成。
全合成机油由极其稳定的分子结构组成，使油品具有超强氧化稳定性，有如下优异特性：
• 超凡的抗磨损性能，有效延长发动机使用寿命；
• 通过高科技合成的基础油成分，即使车辆停放较长时间，在合成油分的作用下形成的润滑油膜紧贴在金属部件表面，从而使启动更加容易，并极大减低甚至是重负荷下的磨损，从而保证机油在发动机内高温环境下极低的挥发损失；
• 独特的减摩剂保证油品极佳的润滑性能，合成基础油的低挥发性和热稳定性减低挥发性能够显著降低油耗；
• 全天候用油，在-30℃至-50℃的环境温度下均可使用；
• 独特的微磷含量配方，保护三元催化转换器；
• 在极低温下也不会变稠，耐热性也比天然机油高，而且合成机油的换油间隔比矿物油长；
• 合成油分在超长时间行驶后仍能保持粘度和润滑，加上它独一无二的抗磨损性能，能够延长所有运动部件的使用寿命，极大减少发动机维修保养和大修的必要；
• 经过实验室和路测都表明，这种全合成机油将粘度、润滑、挥发性和洁净性能做了理想的组合，使其对发动机的保护达到最大，摩擦和油耗降到最小。
合成油的种类和特点：
• 聚α烯烃—与矿物油、酯类油无限混溶，具有良好的粘温特性、氧化稳定性和热稳定性，低毒且不含芳烃。缺点是润滑性不如矿物油、酯类油和聚醚，抗极压、抗磨添加剂的溶解性一般，密封材料相容性一般。聚α烯烃是合成油中发展最快的，用量也是最大的。目前在汽车发动机油、齿轮油、液压油、液力传动油、压缩机油和导热油等油品中都得到应用，也可用作润滑脂基础油。
• 酯类油—具有良好的粘温特性，能与矿物油及多数合成油混溶，加入抑制剂其氧化稳定性和热稳定性优于矿物油，具有良好的润滑性，可生物降解。缺点是密封材料相容性、水解稳定性和涂料相容性均较差。酯类油主要用于涡轮发电机润滑油、压缩机油、内燃机油、金属加工液和润滑脂基础油。
• 聚乙二醇醚—具有很好的粘温特性和低温流动性、高承载能力、优异的摩擦特性、氧化稳定性和热稳定性，可生物降解。缺点是不溶于矿物油、酯类油和合成仅与某些密封材料（如氟橡胶）相容。其应用范围主要包括工业齿轮油、压缩机油、冷冻机油和车用制动液等。
• 硅油—硅油粘温特性优于其他所有润滑油，具有良好的稳定性、良好的润湿性（低表面张力）以及密封材料相容性。硅油的缺点与矿物油、合成烃、酯类油、聚苯醚和全氟聚醚不相溶，在混合润滑条件下润滑性很差（尤其是对钢，钢摩擦副）。硅油常用作润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂、擦光剂和真空扩散泵油等。
