有的汽车烧汽油，有的汽车烧柴油，有人可能会以为，既然汽油机和柴油机都是内燃机，汽油机油当然也可以用于柴油机。其实不然，这是因为汽油机与柴油机的工作条件有相当差别。柴油机的压缩比一般为16～20，大约比汽油机的压缩比大一倍。柴油在气缸里燃烧后，其压力可达50～120大气压（5～12兆帕），而汽油机里压力最高也只有30～40大气压（3～4兆帕）。汽油机活塞顶部的温度一般在250℃左右，而柴油机活塞顶部的温度可达325℃以上，柴油发动机底部盛放润滑油的曲轴箱的温度就高达120℃。由此可见，柴油机的工作条件要比汽油机苛刻得多，其热负荷和机械负荷都要大得多，在那样的高温、高压条件下工作的润滑油是很容易变质的，因此必须对它的质量提出更高的要求。所以，假如把汽油机油加入到柴油机里，由于它承受不住这么苛刻的条件，从而很快变质，这样就会缩短柴油机的使用寿命。
像汽油机油一样，柴油机油也有许多牌号。按照API（美国石油学会）的规定，它的牌号也是由英文字母和数字组成，例如CF40。其中第一个字母C表示柴油机油，第二个字母表示其质量等级。CA和CB级柴油机油现已淘汰，目前采用的有CC、CD、CE、CF、CF-4、CG-4及CH-4级等。柴油机油质量等级的选择主要根据柴油机的热状况，因为热状况是影响润滑油质量变化的主要因素。柴油机的负荷越大、工作温度越高，柴油机油结焦和氧化变质的倾向越严重。具体来说，CC级柴油机油适用于中小型客车及轻型卡车等，CD级柴油机油适用于大型客车、重型卡车、工程机械及采矿设备等，CE级柴油机油适用于高性能、大功率柴油机及车辆，CF级柴油机油用于非高速公路的柴油机车辆，而CF-4、CG-4及CH-4级则适用于高速公路重型卡车。像汽油机油一样，柴油机油牌号中的英文字母后面的数字也是表示按照SAE（美国汽车工程师学会）规定的黏度等级，数值越大表示它的黏度越高；数值后面假如还有字母W，那就表明这种油适用于冬季气温较低的环境。和汽油机油相似，柴油机油也有四季通用的多级油品种。当看到诸如CF15W/40那样的牌号，那就肯定是一种多级的柴油机油。
为了防止出现因用错机油而损坏发动机，近年来又采取了简化品种的方法，其中之一是研制出了汽油机和柴油机的通用润滑油。此类机油的牌号中同时标出了两方面的质量等级，如SF/CD、SG/CF-4等等。同样，还有多级的通用润滑油，它既可用于汽油机和柴油机，又是四季通用，例如15W/40SF/CD就是一种此类“双通用”的内燃机油。
