为了得到性能更好的机油，人类利用化学方法合成了各种机油，这就是化学合成机油，简称合成机油。
合成机油是一种人工制造的机油，在制作过程中，选用了各种天然物质进行化学分解，然后又和其它各种物质进行合成，最后才生产出合成机油。合成机油生产厂家根据用户要求生产各类合成机油。换言之，根据使用目的不同，合成机油可以改变各种成分。
合成机油品质较好，使用起来会在以下方面有明显感觉：冷启动更加顺畅，尤其在东北地区尤其明显；更加节省燃油；换油周期更长，相当于普通润滑油的1.5倍或更长；延长发动机使用寿命，减少维修率；由于合成机油的清净性优越，发动机缸体更加清洁。