合成机油是人类利用化学方法合成制造的机油，合成机油可根据使用目的不同而改变各种成分。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。合成机油是现代化学技术进步的产物。

合成机物的优点很多，例如合成机油的润滑性比矿物机油高、摩擦阻力小、不容易氧化、清净性强。

半合成机油和全合成机油是机油的两个分类（全合成机油里面一点矿物油的成分都没有，半合成多少有一点）。二者更大差别在于∶全合成油使用的温度更广，使用期限更长；同样的油膜要求，合成油可用较低的黏度就可达成，而半合成油就需用相对于合成油较浓的黏度才可达到如此要求。换句话说，在相同的工作环境里，全合成油用较低的黏度就可以达到保护引擎的目的。同样，在相同的工作环境里，全合成油因为使用期限比半合成油长很多，因此虽然成本较高，但是比较换油次数之后，并不比矿物油高很多。