合成润滑油系特定成份的原料经由化学反应产生具有预定特性的润滑液；所产生的基础油还可以再加入添加剂来改进某些特性。

许多合成润滑油是全部或大部分从石油化学产品提炼而得，有是从煤矿和油母页岩提炼而得，或者有些是源自动物或植物油脂类化学品。

合成润滑油在某些功能上的表现是优于矿物油；很多合成油表现出高黏度指数 (viscosity index, VI)丶较佳的热稳定性和氧化稳定性丶低挥发性(减少油的损耗)。有些合成油具有某方面的优异特性，如磷酸酯(phosphate esters)具耐火特性，二元酸酯(diesters)有很好的氧化稳定性和润滑性，矽油(silicones)有极高的黏度指数(VI)。

大部分的润滑油都可以添加增稠剂成为润滑脂(grease)。因合成油的成本较较矿物油高，所以选择性地使用在功能或安全性要求超过传统矿物油的性能时。

合成油的一些主要种类：
烷化芳香烃(alkylated aromatics, 有机碳氢类)
烯烃低聚物(olefin oligomers, 有机碳氢类)
聚α-烯烃(poly alpha olefins, PAO)
二元酸酯(dibasic acid esters, 有机酯类)
多元醇酯(polyol esters, 有机酯类)
聚二醇(polyglycols)
磷酸酯(phosphate esters)
矽油(silicones)
矽酸塩酯(silicate esters)
卥化烃(halogenated hydrocarbons)
聚苯醚(polyphenylethers, PPE’s)
全氟聚醚(perfluoropolyethers, PFPE’s)