合成油,是通过化学合成或精炼加工的方法获得的，其工艺复杂，炼制成本高昂，拥有矿物油不可比拟的优势。
合成润滑油最早用以满足军事需要，但随着工业的高速发展，合成润滑油也被广泛地应用到民用领域。合成油是二次世界大战时由德国人所发明，在20世纪开始大行其道，在欧美发达国家，汽车大部分用上了全合成机油，其换油周期最长达到了3年，在对发动机的保护以及在节能、环保方面显示出特别的优越性。
合成油来自原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯，再经聚合、催化等繁复的化学反应（费托合成技术，即 GTL 技术）才炼制成大分子组成的基础油。在本质上，它使用的是原油中较好的成分，加以化学反应并通过人为控 制达到预期的分子形态，其分子排列整齐，抵抗外来变数的能力自然很强，因此合成油品质较好，其对热稳定、抗氧化反应、抗黏度变化的能力自然要比矿物油强得多。
根据合成的种类不同，应用领域也有所区别，具体如下：1、车用润滑油：汽油发动机机油、手动变速箱油、车桥油、自动变速箱油；2、工业润滑油： 齿轮油、蜗轮蜗杆油、空压机油、燃气涡轮发动机油、低温液压油、食品级润滑油；3、空压机油、车用空调压缩机油、高压聚乙烯及石油气体压缩机油、齿轮油、蜗轮蜗杆油、制动液、抗燃液压油、淬火油、金属加工液组分。
合成油通俗来讲就是把矿物基础油用酯类(Easter)或聚烯类(PAOoly-Alfa-Olefine)来取代,再和添加剂参配,就是合成机油,而若是基础油全用酯类或聚烯类取代,便称为全合成机油(Fully-Synthetic Oil)若只有用部分则称为半合成机油(Partial-Synthetic Oil)。
市面上有很多所谓的全合成油，其实并非是真正科学意义上的全合成油，它们大多数属于高度精炼的第三类矿物油（GroupIII)，而真正科学意义上的全合成油应该是原油中的瓦斯气或天然气所分散出来的乙烯、丙烯， 再经聚合、催化等繁复的化学反应才炼制成大分子组成的基础液，叫PolyAlphaOlefins（PAO），还有就是以酒精和脂肪酸为基础材料，经化学缩聚反应而合成的酯类全合成油。
合成油有如下优点（但价格偏高）1、加氢基础油去除了影响润滑油品质的杂质，性能稳。 2、提高动力，降低噪音，比常规的润滑油节省燃油 3、油品流动性是传统润滑油的两倍，使低温启动更加迅速。4、卓越的抗氧化性和热稳定性适合于高温和苛刻条件下使用。 5、优异的抗磨性，减摩剂配方延长设备使用寿命。6、长期使用清净积碳保证发动机清洁、延长换油期。
合成机油是人类利用化学方法合成制造的机油，据使用目的不同，合成机油可以改变各种成分。合成机油的研制工作始于30年代。当时由于飞机用机油使用条件较为严苛，要求一种性能更高的机油，一些化学工厂开始研制和生产合成机油。合成机油品质较好，使用起来会在以下方面有明显感觉：冷启动更加顺畅，尤其在东北地区尤其明显；更加节省燃油；换油周期更长，相当于普通润滑油的1.5倍或更长；延长发动机使用寿命，减少维修率；由于合成机油的清净性优越，发动机缸体更加清洁。在汽车和摩托车等行业，最早使用合成机油的是赛车，到目前为止，赛车大都不用矿物机油而用合成机油。合成机油性能良好，普通车辆也可使用。其缺点是制造成本、价格过高。随着批量生产技术的进步，价格开始下降，一般的润滑油商店已经开始出售合成机油了。但是价格高于普通机油。随着对汽车排放要求越来越严，合成机油也应采取措施，以避免对自然环境造成污染。
