无论是何种机油，其成分大都是以基础油品，加上添加剂两者调配而成，撇开目前摩托车用油品几乎已看不见的矿物油不谈，机油大致能分为半合成机油与全合成机油，以及更高级的酯类机油。全合成机油完全不采用矿物油，基础油100%皆为非矿物油的化学合成油品、再加入添加剂制成。
完全不使用矿物的全合成机油，瓶身标示Fully Synthetic，像是常听到的PAO与酯类(Ester)基础油，都属于全合成机油。
全合成机油特色：
- 拥有较好的高温抗氧化能力，油品使用寿命长，比矿物油的使用寿命延长1-2倍。
- 挥发度低，油品消耗少，也就是俗称的失油率较低、较不容易烧机油。
- 润滑性能好，能减少机件故障，延长引擎寿命。
- 低温黏度小，引擎发动机冷启动时阻力就小，因此易启动。牵引系数低，节省燃油。
- 使用温度范围广，可用于极低和极高的环境温度，因此能看到全合成机油的低温与高温黏度比起其他油品来得广，减少季节性换油的麻烦。
而半合成机油在基础油部分，则是采用矿物油与合成油品混和，再加入添加剂，因此在各方面的性能与效果上，不如全合成机油来得优异，而之所以有半合成与全合成之分，不外乎就是综合产品售价与满足客户需求的考量。
融合矿物油与合成机油的半合成机油，瓶身上都会标注合成的英文Synthetic字样。
纵使全合成机油的基础油，大部分都是使用PAO、酯类、合成烃等成分混合而成，然而还有更高阶的酯类机油，在基础油内酯类的比例更高，那么酯类跟PAO油品的差别在哪呢？主要是在分子成份上，酯类的分子中存在赋有极性的氧，这种特性让酯类从二次大战起，就作为润滑油中的重要成分至今，目前最高阶的油品，都会特别强调含有酯类成分，如果是最追求引擎润滑效果，以求压榨出最大动力的车主，就可以考虑酯类机油。
酯类机油在包装上仍属于“全合成”机油，有些则会注明含有Ester（酯类）成分。
酯类机油特色
- 由于酯类的极性导致它们彼此吸引，需要更多热能才能让其转化型态，酯键越多闪点越高，挥发性越低。
- 酯类的极性也会让酯分子被吸引到带正电的金属表面，在金属表面上产生更强的保护膜，转化为更好的润滑性能跟更低的能量消耗。
- 酯类拥有极性的特性允许它们溶解或分散机油的副产物，减少油泥的产生。
- 酯炼可以支援微生物降解润滑油品，拥有高效能的生物分解率，能够让产品更环保。