润滑：活塞和汽缸之间，主轴和轴瓦之间均存在着快速的相对滑动，要防止零件过快的磨损，则需要在两个滑动表面间建立油膜。有足够厚度的油膜将相对滑动的零件表面隔开，从而达到减少磨损的目的。辅助冷却降温：机油因比热值较低，且在发动机内部，本身并不具有冷却作用。但发动机内由于燃料燃烧产生热能，在发动机工作时，机油能够将热量带回机油箱再散发至空气中帮助水箱冷却发动机，真正起冷却作用的是发动机壳外部的水（或防冻液体类）。
柴油机油 柴油机润滑油质量等级的选择有两个主要依据。一是根据汽车发动机的机械负荷和热负荷的总和，以强化系数来表示；再就是根据发动机工况苛刻程度。 对于1990年以后生产的高速自然吸气和涡轮增压四冲程柴油发动机应使用CF-4以上级别的柴油发动机油。对于98年以后出现的高速四冲程柴油发动机，为适应发动机技术改进和排放法规的要求，应使用CH-4以上级别的柴油机油，CH-4级别可以替代CF-4，CD。在2002年以后生产的高速四冲程自然吸气和涡轮增压，重负荷柴油发动机，因为有废气再循环装置的存在和配方法规的要求及尾气后处理技术的要求，应使用CI-4以上级别的柴油机油，可替代CH-4、CF-4和CD。
燃烧室周围需要的润滑油是通过活塞和缸套间的间隙，气门杆和气门导管间的间隙进入的，因此供油较为困难。活塞和气门等零件在工作时作往复运动，故在上、下止点处相对速度为零，使油膜难以形成。活塞销和衬套呈摆动运动，油膜难以形成。发动机在停车时和长时间运转时，温度相差很大，又因零件的热膨胀和热变形，使一些摩擦副不变的间隙很难控制，可能因间隙过小产生粘着烧结，也可能因间隙过大而产生冲击和震动造成损坏。这些情况下，油膜难以附着。
发动机作为一种机械，对于润滑油的要求同一般机械相比有其共同的一面，如要求有适当的粘度，一定的抗氧、抗磨、防腐蚀与粘温等性能要求。但发动机又是一种特殊的机械，它对润滑油的要求又有其特殊的一面，其特殊性主要有： 1）对发动机总的要求是体积小，重量要轻，机构紧凑，而且输出功率要大，因此它的单位摩擦面上承受的负荷很大。 2）除了摩擦热之外，还有受到燃烧热的影响，所以摩擦面的温度很高，使润滑油粘度下降，油膜形成较困难。