無論是何種機油，其成分大都是以基礎油品，加上添加劑兩者調配而成，撇除目前機車用油品幾乎已看不見的礦物油不談，機油大致能分為半合成機油與全合成機油，以及更高階的酯類機油。全合成機油完全不採用礦物油，基礎油100%皆為非礦物油的化學合成油品、再加入添加劑製成。
完全不使用礦物的全合成機油，瓶身標示Fully Synthetic，像是常聽到的PAO與酯類(Ester)基礎油，都屬於全合成機油。
全合成機油特色：
- 擁有較好的高溫抗氧化能力，油品使用壽命長，比礦物油的使用壽命延長1-2倍。
- 揮發度低，油品消耗少，也就是俗稱的失油率較低、較不容易吃機油。
- 潤滑性能好，能減少機件故障，延長引擎壽命。
- 低溫黏度小，引擎發動機冷啟動時阻力就小，因此易啟動。牽引係數低，節省燃油。
- 使用溫度範圍廣，可用於極低和極高的環境溫度，因此能看到全合成機油的低溫與高溫黏度比起其他油品來得廣，減少季節性換油的麻煩。
而半合成機油在基礎油部分，則是採用礦物油與合成油品混和，再加入添加劑，因此在各方面的性能與效果上，便不如全合成機油來得優異，而之所以有半合成與全合成之分，不外乎就是綜合產品售價與滿足客戶需求的考量。
融合礦物油與合成機油的半合成機油，瓶身上都會標註合成的英文Synthetic字樣。
縱使全合成機油的基礎油，大部分都是使用PAO、酯類、合成烴等成分混合而成，然而還有更高階的酯類機油，在基礎油內酯類的比例更高，那麼酯類跟PAO油品的差別在哪呢？主要是在分子成份上，酯類的分子中存在賦有極性的氧，這種特性讓酯類從二次大戰起，就作為潤滑油中的重要成分至今，目前最高階的油品，都會特別強調含有酯類成分，如果是最追求引擎潤滑效果，以求壓榨出最大動力的車主，就可以考慮酯類機油。
酯類機油在包裝上仍屬於「全合成」機油，有些則會註明含有Ester（酯類）成分。
酯類機油特色
- 由於酯類的極性導致它們彼此吸引，需要更多熱能才能讓其轉化型態，酯鍵越多閃點越高，揮發性越低。
- 酯類的極性也會讓酯分子被吸引到帶正電的金屬表面，在金屬表面上產生更強的保護膜，轉化為更好的潤滑性能跟更低的能量消耗。
- 酯類擁有極性的特性允許它們溶解或分散機油的副產物，減少油泥的產生。
- 酯鍊可以支援微生物降解潤滑油品，擁有高效能的生物分解率，能夠讓產品更環保。
