润滑油基础油可分为矿物基础油、合成基础油和植物油基础油三大类别。其中，矿物基础油的应用最为普遍，约占总量的90%以上。然而，在某些特定应用场景下，如高温高压条件，必须采用合成基础油或植物油基础油配制的产品。

矿物基础油是从原油中提取而来，其主要生产工艺包括常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢补充精制等步骤。1995年，中国对现有的润滑油基础油标准进行了修订，调整了分类方法并新增了低凝和深度精制两类专用基础油标准。

矿物基础油的化学成分复杂，包含多种高沸点、高分子量的烃类和非烃类混合物。具体组成为烷烃（直链、支链、多支链）、环烷烃（单环、双环、多环）、芳香烃（单环芳烃、多环芳烃）、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。

合成基础油是通过化学方法合成的润滑油基础油，常见类型包括合成烃、合成酯、聚醚多元醇、硅油、含氟油、磷酸酯等。相比矿物油，合成润滑油具有更好的热氧化稳定性、更高的热分解温度和更好的耐低温性能，但在成本上相对较高。

植物油基础油因其独特的生物降解特性和环保优势，近年来受到越来越多的关注。尽管植物油的成本高于矿物油，但由于其显著的环境保护效益，额外的成本投入通常可以通过减少环境污染治理费用得到补偿。植物油基础油的优点在于其较低的毒性和良好的润滑性能及极压性能。然而，由于植物油的产量有限，因此其价格相对较高。

酯类油是一种含有酯基的天然物质，自古以来被用于润滑目的。现代工业中，酯类油仍然广泛应用于齿轮油、金属切削液等领域。酯类油能够在极端润滑条件下表现出色，这是由于酯类分子中的氧使其带有正电荷，氢使其带有负电荷，从而能够吸附在金属表面形成稳定的黏附分子油膜。这一特性使得酯类油在发动机启动时能够提供持续的保护，尤其适用于城市驾驶场景中的频繁启停操作。