润滑油质量的好坏不仅仅取决于添加剂配方是否合适，还要看基础油质量的好坏。对于性能要求比较高的润滑油，没有基础油的质量保证仅仅靠添加剂是达不到规定要求的，添加剂只能起一部分作用，由于润滑油中绝大部分为基础油，因此基础油的性能对成品润滑油的性能至关重要。
现代炼油技术的发展推动着润滑油的进步，20世纪50年代，炼油技术以溶剂精制为主，生产出来的基础油属于API-I类。虽然这种方式炼出来的基础油在今天已经处于落后的境地，但是在当时属于技术上的进步。
20世纪7、80年代，加氢技术开始发展，预示着现代炼油技术的巨大进步。加氢处理，尤其是是加氢裂化，制造API-II类油，性质上比API-I类油更稳定，低温性能更好。
1993年以后，加氢异构化炼油技术取得了长足发展，使用当代加氢异构化技术生产的API-III类油，性能介于API-II类油及PAO之间（目前最常见的合成油之一），但是价格比PAO低的多，而且可以大批量生产。
API-III类油和PAO （API-IV类油）性能对比
API-IV类油中的PAO，属于合成油，长期以来，PAO有着矿物油难以企及的优点，比如黏度指数高、倾点低、氧化安定性好等特点。
1、黏度指数高：意味着温度变化时，油的黏度稳定、变化小。
2、倾点低：低温下流动性好，可以在更低温度下使用、提供更好的冷启动保护。
3、氧化安定性好：更耐高温、使用时间更长。
而当代加氢处理技术的到来，使炼油技术的巨大突破，使用加氢异构技术生产的III类油，性能接近PAO，某些方面还超过PAO，比如添加剂溶解得更好。
黏度指数、倾点、闪点、氧化安定性则接近PAO，与III类油相比PAO主要具有以下优势：
1、倾点
2、冷启动性能
3、挥发度
4、氧化安定性
下面我们对这几项性能分别进行对比。
1.倾点
倾点是润滑油的一项重要低温指标。III类油和PAO比起来，倾点上确实有差距，但是使用降凝剂可以显著减少这种差距。降凝剂可以大大降低倾点，例如，使用API-II类油调配的汽轮机油，在纯基础油的状态下，API-II类油的倾点是-12°C，使用降凝剂可以把倾点降到-36°C。而使用降凝剂，III类油倾点可以降到-40°C甚至更低。当然，降凝剂的使用也并不是无限制的，降凝剂的引入会对某些性能产生影响，比如破乳化。另一个方面，虽说通过加入降凝剂可以使倾点降低，但低温的黏度会有很大的差别。总体来说，PAO的倾点更低，更胜任在严寒条件下使用。
2.冷启动性能
冷启动性能主要考察润滑油在机器低温启动的条件下，表现出来的黏度特性，使用冷启动模拟器CCS，试验方法ASTM D5293。实验中，两组对照油分别是：黏度均为4 cSt的 PAO、API-III类油。选择这两组油作为对比，是因为它们的黏度指数比较接近。相同的黏度指数意味着在温度变化时，这两组油的黏度应该同样稳定。本实验设定两个测试温度：-25℃和-30℃，实验对比结果如下：从实验结果来看，II类油低温下的粘度性能明显不如III类油和PAO稳定，PAO和III类油较接近，但PAO的低温黏度性能更稳定一些。
3.挥发率
使用Noack法测试挥发率，试验方法ASTM D5800，实验结果现实，III类油的挥发度和PAO接近，PAO比III类油挥发率略低，III类油则甩开II类油一大截。
4.氧化安定性
氧化安定性和高温稳定性是合成油最为显著的优势之一。有良好的氧化安定性和高温稳定性，润滑油可以使用更长时间。不饱和烃和芳香烃含量高，油的稳定性就差，III类油经过深度精制，脱掉了大量的杂质，芳烃含量不到1%，因此高温氧化安定性得到了提高。PAO的稳定性则主要受石蜡的残留量影响。
下面是四种不同类型基础油调配的液压油（同种添加剂类型），黏度为ISO 32，通用氧化测试，试验方法ASTM D4871，测试温度170℃。对比四种液压油的氧化安定性：
图中的实验结果来自于通用氧化实验(ASTM D4871)，对比了油的酸值（酸值能体现润滑油的氧化程度）达到2.0时，润滑油的使用小时数。时间越短、说明油变质越快。
综合对比来看，PAO的综合性能要比Ⅲ类油的整体性能更好，尤其低温性能和高温使用性能。在某些性能要求比较苛刻的油品中，合成油的优势更加明显，适应能力更强。比如发动机油0W30,、5W30，车辆齿轮油75W90级别，以及长期使用温度较高的油品。
但凡事无绝对，有利必有一弊，由于原材料成本高，致使PAO的成本要普遍高于Ⅲ类油的成本。从而造成PAO 的使用受到了限制。而PAO也会有好坏之别、黏度之别、构造之别、性能之别、组份之别等等。
随着催化加氢技术的进步，未来的精炼方式会提炼出更好的基础油，杂质更少、挥发率更低、使用时间更长的加氢基础油。同时其它技术也在发展，例如尝试新型的PAO制取方式，使得传统PAO的性能得到改善，而制取PAO的原料价格依然居高不下，也是我们不得不面对的问题。
不论是合成油的进步发展，还是III类油质量的提升，使高性能润滑油的普及成为了可能。对于润滑油的制造商、使用者而言，都是我们喜闻乐见的。
