合成油是通过化学合成方法制备成较高分子的化合物，再经过调配或进一步加工而成的润滑油。它包括合成酯类，聚α-烯烃（PAO）、聚醚类、硅油等，其成分与石油烃类不同。半合成油指的是合成油与矿物油按一定比例混合制成的润滑油。由于合成油的原材料贵，合成工艺复杂，投资高，因此合成油及半合成油的价格普遍比矿物油高。
合成油与矿物型润滑油相比具有以下优良特性。1.极佳的粘温性和低温流动性2.高温抗氧化性强3.蒸发损失低。此外，与传统矿物油型机油相比，合成机油还具有优良的化学稳定性，抗辐射性好及油膜强度高和泡沫少的特点。因此，一般高档车都选择合成机油。
如何区分全合成油、半合成油及矿物油
由于全合成油、半合成油较矿物油价高，有些不法商贩将矿物油标成合成油出售，蒙骗用户，以谋取高额利润。如何区分这些的油品，避免上当受骗呢?最好的方法是借助科学仪器，可通过红外光谱等仪器分析油品的结构，以区分是什么类型的润滑油。对于缺乏分析手段的普通用户，也可用以下方法鉴别：
①如果是酯类全合成油，可取一些油样与普通矿物油混合，由于它与矿物油不混溶，搅拌后呈现浑浊状态，静置一段时间后会分层，否则不是真正的酯类油。
②如果是聚α-烯烃PAO合成油，它与矿物油可以混溶，但它的粘度指数很高，一般超过140，而且由于不含蜡，倾点极低，通常在-40℃以下，测定倾点时温度降至-30℃油还能保持清澈透明。如果是石蜡基矿物油，粘度指数也比较高，但倾点高，测定倾点时温度降至-30℃油呈不透明状态;如果是环烷基矿物油，粘度指数低，一般低于80，其他状态相同。
由于半合成油一般是由聚α-烯烃(PAO)油与石蜡基矿物油按一定比例混合而成，除了借助仪器分析外，没有更好的方法。
