润滑油一般由基础油和添加剂组成。基础油是润滑油的主要成分，决定了润滑油的基本性能。添加剂可以弥补和改善基础油的性能，赋予基础油一些新的性能，是润滑油的重要组成部分。
润滑油基础油主要分为矿物基础油、合成基础油和生物基础油。矿物基础油应用广泛，用量较大(约95%以上)。然而，在一些应用中，必须使用合成基础油和生物油基础油，这使得这两种基础油发展迅速。

矿物油基础油是从原油中提炼出来的。润滑油基础油的主要生产工艺有常减压蒸馏、溶剂脱沥青、溶剂精制、溶剂脱蜡、白土或加氢精制。1995年，我国对现行润滑油基础油标准进行了修订，主要是对分类方法进行了修改，增加了低倾点和深度精制两项特殊基础油标准。生产矿物润滑油最重要的是选择最好的原油。
矿物基础油的化学组成包括高沸点、高分子量烃和非烃混合物。其组成一般为烷烃(直链、支链和多支链)、环烷烃(单环、双环和多环)、芳烃(单环芳烃和多环芳烃)、环烷基芳烃、含氧、氮和硫的有机化合物以及胶质和沥青质等非烃类化合物。生物基油(植物油)越来越受欢迎。可生物降解，快速减少环境污染。合成润滑油具有低温性能优异、润滑性能好、使用寿命长的特点，可用于高负荷、高转速、高真空、高能辐射、强氧化介质等环境。因为世界上所有的工业企业都在寻找减少环境污染的措施，而这种“天然”润滑油就有这个特点，虽然植物油的成本高，但增加的成本足以抵消使用其他矿物油和合成润滑油带来的环境治理成本。
添加剂是现代先进润滑油的精华。适当的选择和合理的添加可以改善其理化性能，赋予润滑油新的特殊性能，或者强化其原有的一些性能以满足更高的要求。根据润滑油要求的质量和性能，认真选择添加剂，仔细平衡，合理调配，是保证润滑油质量的关键。常用的添加剂有:粘度指数改进剂、降凝剂、抗氧剂、清净分散剂、摩擦调节剂、油性剂、极压添加剂、消泡剂、金属钝化剂、乳化剂、防腐蚀剂、防锈剂、破乳剂、抗氧剂、防腐蚀剂等。