Потенціал нафтових мастил не безмежний, і він вже вичерпаний по ряду параметрів: термічна стабільність, антиокислювальна стійкість, зносостійкість і енергозберігаюча здатність, температурно-в’язкісні властивості. Принципова відмінність синтетичних мастил від нафтових або, як їх часто називають, мінеральних, полягає в тому, що в якості основи застосовуються матеріали, які синтезують хімічним шляхом з органічних компонентів, а не переробкою нафти.
Синтез з використанням певних хімічних сполук дозволяє отримувати продукти з запланованими властивостями. В основному це поліальфаолефіни (ПАО), або складні ефіри, що володіють значно вищими у порівнянні з нафтовими основами значеннями названих вище параметрів. Синтетичні масла - найкраще з того, що пропонує сучасна нафтохімія. Вони мають ряд переваг в порівнянні з мінеральними. Вони легкотекучіше, отже, забезпечують менші втрати потужності на тертя і, як наслідок, зниження витрати палива і мають найнижчі температури прокачування, тобто дозволяють працювати двигуну навіть при температурі нижче мінус 30 С. Вони мають меншу випаровуваність при високій температурі, підвищений термін служби. Головний недолік, що обмежує їх повсюдне застосування - це велика ціна. Синтетичні масла в середньому в два-п’ять разів дорожче мінеральних.
Компромісне рішення - «коктейль» із синтетичної та мінеральної основ. «Напівсинтетика» дешевше, але дещо поступається по якості і терміну служби. Її можна використовувати в високофорсованих бензинових двигунах і дизелях, а також у двигунах з турбонаддувом. Інший компроміс - облагороджування мінерального масла в ході процесу гідрокрекінгу: продукт виходить близьким за вихідними властивостями, але старіє таке масло ще швидше. До речі, багато відомих компаній не обтяжують себе точними формулюваннями, видаючи «гідрокрекінг» за «напівсинтетику» і навіть за «синтетику». Приклад чесної конкуренції: Castrol відкрито називає легкотекучее масло GTX 5 Lightec продуктом гідрокрекінг-синтезу, a Carlube навіть занижує гідність серії Vectron, називаючи свої аналогічні олії - мінеральними.
Мінеральні олії - найбільш дешеві і використовуються в двигунах середньої напруженості. Використання цих мастил на вітчизняних автомобілях - найоптимальніше. Виграш у зменшенні втрат на тертя і зниження витрати палива при використанні синтетики або напівсинтетика може і не покрити значних витрат на олію. Мінеральні масла виробляються з нафти шляхом дистиляції та рафінування. Для забезпечення необхідного рівня експлуатаційних характеристик такі олії зазвичай містять велику кількість різних присадок, які мають звичай у процесі експлуатації досить швидко руйнуватися, внаслідок чого такі олії вимагають більш частої заміни.
Мінеральні масла розрізняються за хімічними видами, змістом сірки і по в’язкості (яка може бути від 5 до 700 сСт). Використовуються при помірних температурах. Відомі три хімічних види мінеральних масел - парафінові, нафтенові і ароматичні. Ароматична складова на практиці становить лише незначний компонент гасових або нафтенових масел. Істотні відмінності між парафіновими і нафтеновими маслами обумовлені різною залежністю в’язкості від температури і тиску. Крім того, парафінові олії коштують дорожче, оскільки потребують більше циклів переробки, ніж нафтенові. Вміст сірки в олії залежить від джерела сирої нафти і процесу переробки. Невеликі кількості сірки в олії бажані для забезпечення гарної якості мастила і окисних властивостей. При вмісті природної сірки від 0,1 до 1,0% забезпечується зниження інтенсивності зношування. Занадто багато сірки шкідливо для експлуатаційних властивостей машини, тому що це може коррозіровать ущільнення. Зайва сірка може бути видалена з нафти при переробці, але відбивається на ціні нафтопродуктів. В залежності від родовища вміст сірки в сирій нафті змінюється від 0 до 8%.
Гідрокрекінгові олії виготовляють з базових мінеральних олій, що отримуються в процесі гідрокрекінгу з нафти і комплексу присадок. Різні виробники по-своєму називають процес одержання олій за допомогою гідрокренкінга. Напівсинтетичні масла, як правило, містять в базовому продукті суміш продуктів перегонки і ПАО, плюс пакет функціональних присадок. При чому синтетичний компонент становить 20-40%. Вони поліпшують умови пуску холодного двигуна, ефективно очищують двигун і забезпечують гарний захист від зносу. Типове значення в’язкості 10W40.
Синтетичні масла теж мають нафтову основу, але є спеціально розробленою заміною мінеральних олив, виробляються іншими способами і мають суттєво відрізняється від попередніх молекулярною структурою.