理化性能包括黏度、低温动力黏度、高温高剪切黏度、倾点、闪点、燃点、抗泡性等，理化指标是判断机油质量的最基本指标。

1、黏度

润滑油受到外力作用而发生相对移动时，油分子之间产生内部摩擦阻力，其阻力的大小称为黏度。

黏度指数是机油关键的理化指标之一，黏度指数表示油品黏度随温度变化的程度，黏度指数越高，表示油品黏度受温度的影响越小，其黏温性能越好，越高级的机油黏度指数越大。

2、低温动力黏度

低温动力黏度是多级油在低温、高剪切速率条件下所测得的内摩擦力大小的量度。它可作为预示发动机在低温条件下能否顺利启动的黏度指标。

在同一种低温条件下，测出的该黏度值越小，说明机油的冷启动性能越好。

3、高温高剪切黏度

高温高剪切黏度是表示发动机油高温高剪切下黏度稳定性的指标，反映的是机油在高温高剪切条件下润滑保持能力。

高温高剪切黏度的高低与机油的黏度成正比，机油黏度越大，高温高剪切黏度越大，润滑能力越强，研究表明只有当HTHS黏度高于2.4mPa*S时才有效减少磨损。

4、倾点

倾点指在规定的冷却条件下油品能够流动的最低温度。

倾点越低，严寒低温启动性越好，机油的倾点应比使用环境温度低5℃至10℃。越高级的机油倾点值越低。

5、闪点

闪点是指在规定条件下，加热油品所逸出的蒸汽与空气组成的混合物，与火焰接触发生闪火现象的最低温度。润滑油的闪点从某种意义上决定了润滑油使用的最高温度，一般实际使用时的温度应低于闪点20℃-30℃。

闪点是机油高温表现的重要参考。闪点越低，机油挥发越快，越容易产生机油过度消耗的现象，发动机得不到充分润滑，加快磨损。闪点越高，机油的耐高温能力越强，高温损失越小。

6、抗泡性

机油的抗泡性是评价油品在搅动时或通入空气时产生的泡沫体积大小和消失快慢的指标（油品中含有表面活性添加剂时，更容易产生泡沫，且泡沫不易消失），以油品生成泡沫的倾向性及泡沫的稳定性来评定。

机油在使用中产生的泡沫会使油膜破坏，使摩擦面发生烧结或增加磨损，并促进润滑油氧化变质，还会使润滑系统气阻，影响润滑油循环。

机油生成泡沫越小，生成的泡沫越快消失，机油的质量性能越好。

理化指标是不能说明也不能反应在机械摩擦副运用中，机油是否好用的。模拟试验可以反应发动机正常工作状态下机油是否好用。该实验主要由以下几部分组成。

成焦板试验/热试管试验：可以反应机油的清净分散能力和抗氧化能力。成焦拐点温度（试油出现结焦的拐点温度）越高，试油清净分散能力和抗氧化能力越好。

多金属氧化试验/薄膜氧化试验：可以反应机油的耐高温氧化能力。

斑点试验：可以反应在用内燃机油的污染程度和质量衰变情况。

四球机磨损试验：四球机可以评定油品的最大无卡咬负荷、烧结负荷、长期磨损及综合磨损指数。四球机磨损试验可以反应机油的抗磨损能力。

台架试验通过模拟发动机在各种运行环境下的运转过程，在试验完成后，测试机油的各项指标，如果各项指标在限定的评测范围内，油品符合要求。台架试验包括汽油发动机台架试验、柴油发动机台架试验。

通过理化性能指标评定、模拟试验和台架试验，基本可以判定发动机油的质量是否优异。