一般来说合成发动机油主要是以聚α-烯烃（PAO)为基础油的润滑剂。PAO,即通常所说的合成烃，它是一种纯净物并可以和矿物油相混容。合成油对大跨度环境温度的良好适应性及大大延长换油周期的特点，为越来越多的用户所青睐。
然而，由于PAO基础油对添加剂溶解性差，因此通常会加入一种酯作基础油（一般是双酯和/或多元醇酯）。添加剂溶于于酯类油，而酯类油又可与PAO互溶，从而解决添加剂在合成油中的溶解性问题。同样的，PAO会使密封橡胶收缩，而酯类油则会使橡胶膨胀，因此当两种基础油共存时，对橡胶的影响会抵消。
当矿物油换成合成油时会产生一些问题。酯随PAO在润滑油配方中一同用作基础油，具有突出的天然清净作用。也就是说，可将作为润滑剂热氧化分解的结果的漆膜清洗干净。当将一种典型矿物油型发动机油换成典型的合成型油，发动机内部的漆膜将被基础油中的酯类去除掉，而浮在表面(这里可以解释为何刚换成合成油后会出现类似于乳化的现象）。这种表面的物质会堵塞过滤器并堵塞油路导致供油不足。
因此，建议发动机矿物油换成合成油之前，最好将发动机清洗干净。
