通常人们所熟悉的并大量使用的润滑剂是用从石油中提炼的矿物油调配制成的，称为矿物油润滑剂。某些苛刻的应用场合要求润滑剂具有很高的性能，例如要求润滑剂能够承受极端重载或冲击载荷，能在极端高速或低速、极端高温或低温下提供长周期润滑保护。这些特性都需要基础油具有特殊的化学组成，或者加入某些特殊的添加剂来加以保证。传统的矿物基础油常常不能满足这些特性要求。自20世纪30年代开始，人们就已开始开发合成润滑剂。目前已成功得到应用的合成基础油有：合成烃（包括聚α烯烃、烷基苯、聚异丁烯等）、有机酯（包括双酯、多元醇酯等）、聚醚（包括聚乙二醇醚、丙二醇醚、乙丙共聚醚等）、硅油（又称聚硅烷或硅酮，包括甲基硅油、乙基硅油、甲基苯硅油、甲基氯苯基硅油等）、氟硅油、全氟醚（聚全氟异丙醚和聚全氟甲乙醚）、聚苯醚等。

(1)聚α烯烃：与矿物油、酯类油无限混溶具有良好的黏温特性、氧化稳定性和热稳定性，低毒（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、导热油等油品中都得到应用，也用作润滑脂基础油，如铁霸TM COMPLEX合成复合锂基润滑脂，铁霸LEP Aluminum合成复合铝基润滑脂等。

(2)酯类油：具有良好的黏温特性，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、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、润滑脂基础油。

(3)聚乙二醇醚：很好的黏温特性和低温流动性，高承载能力，优异的摩擦特性（特别是对钢一青铜摩擦副）、氧化稳定性和热稳定性，可生物降解。缺点是不溶于矿物油、酯类油和合成油，仅与某些密封材料（如氟橡胶）相容。应用范围主要包括工业齿轮油、压缩机油、冷冻机油、车用制动液等。

(4)硅油：硅油的黏温特性优于其他所有润滑油，具有良好稳定性、良好的润湿性（低表面张力）以及密封材料相容性。缺点是对钢一钢摩擦副的润滑性差，与矿物油、合成烃、酯类、全氟醚等不相溶。硅油适合用作宽温度范围的润滑油、电气用油以及用于纤维、办公设备、医药及食品工业，也用作高温润滑脂的基础油。

(5)全氟醚：具有非常优异的化学惰性、润滑性、挥发性（低蒸气压）、耐高温性能。缺点是添加剂溶解能力较差，难以进行性能改进，而且价格很贵。在核工业、航天工业以及民用工业中获得应用，也可用作润滑脂的基础油。