各类合成油均具有特定的分子结构，不含杂质与蜡，性能较矿物油优异。一般说来，合成油具有优良的黏温性和低温流动性、良好的高温热与氧化稳定性、良好的润滑性和低挥发性、以及其它一些特性，如化学稳定性和耐辐射性，因而能符合各种严苛的使用要求。合成油比矿物油具有更好的使用效益包括：
●油料的使用寿命延长，使换油周期延长。
●改善了热及氧化稳定性，使操作温度可提高。
●改善了挥发性，使油料损失降低，省油料。
●更具有弹性，使用温度更为宽广，低温启动更容易。
●较低的内磨擦力，降低能源的消耗，如省汽油、省电。
●改善了磨耗保护，使引擎或设备寿命更长。
●减低油垢的产生，使设备内部更清净。
●改善了生物分解性，更具环保。
简言之，在工业上使用可以得到更好的设备效益，提升产能、节省能源和减低油料消耗，延长设备寿命和检修周期，又能满足环境、健康与安全的规定。而在车用上有冷天更易启动、省燃油、换油周期延长、减低引擎磨耗、引擎寿命延长等优点。虽然合成油的生产技术复杂，成本较高，但比起矿物油，合成油的综合整体经济效益反而更佳，因此应用上，使用范围日益普遍，不再局限于特殊情况的应用了。