1. Chức năng giảm ma sát, chống mài mòn

Đây là chức năng cơ bản của tất cả các loại dầu nhờn. Dầu nhờn tạo màng dầu, phân tách bề mặt 2 vật liệu. Khi có sự chuyển động, các phân tử dầu trượt lên nhau, khi đó ma sát sinh ra chính là ma sát nội tại của dầu nhờn. Dầu có độ nhớt lớn thì ma sát nội tại lớn và ngược lại. Ma sát này rất nhỏ so với ma sát khô giữa 2 bề mặt kim loại, qua đó làm giảm đáng kể tổn hao công suất và phá hủy vật liệu. Nói chung màng dầu càng dày sẽ có khả năng bảo vệ chống mài mòn tốt hơn. Ngoài ra trong dầu nhờn có phụ gia chống mài mòn, các phân tử phụ gia này hấp phụ mạnh trên các oxit kim loại giúp giảm tối đa mài mòn giữa 2 chi tiết kim loại. Các loại phụ gia hiện nay cho phép sử dụng dầu có độ nhớt thấp và vẫn đảm bảo mức độ bảo vệ.

2. Chức năng làm sạch, chống tạo cặn

Trong quá trình vận hành của động cơ, thiết bị bị bụi bẩn từ mùn kim loại, bụi đất, cát sạn từ không khí, các chất bẩn sinh ra trong quá trình cháy… bám lên các chi tiết làm tăng tốc độ bào mòn, phá hủy vật liệu. Dầu nhờn ở trạng thái lỏng, kết hợp với các phụ gia tẩy rửa đi qua các chi tiết, kéo theo những cặn bẩn này đưa về carter. Phụ gia phân tán trong dầu nhờn giúp giữ những cặn bẩn này phân tán trong lòng chất lỏng, làm giảm sự đóng cặn trong carter. 

Dầu nhờn cần có sự ổn định nhiệt và oxy hóa giúp giảm thiểu hình thành nên cặn lắng giúp giữ động cơ sạch sẽ. Tất nhiên muốn đạt được điều này cần có phụ gia tẩy rửa – phân tán có trong dầu nhờn. Ngoài ra, đối với dầu nhờn động cơ luôn có một phần nhỏ dầu lọt vào buồng đốt, xupáp qua thành cylanh sẽ được đốt cháy cùng với nhiên liệu. Do đó dầu nhờn cần phải cháy đủ sạch để không gây ra các vấn đề bởi cặn, bù hóng bám trên xupáp và trên đỉnh piston. 

3. Chức năng làm mát

Trong động cơ, nhiệt được sinh ra do ma sát cũng như do quá trình cháy của nhiên liệu, ảnh hương đến sự vận hành ổn định của máy móc và gây tổn hao công suất, tuổi thọ của thiết bị. Dầu nhờn ở trạng thái lỏng, chảy qua bề mặt các chi tiết, nhận nhiệt, làm mát các chi tiết nóng này sau đó giải phóng nhiệt tại các nơi làm mát như các-te, hệ thống trao đổi nhiệt bằng nước hoặc không khí… Ít nhất 40% động cơ được làm mát bởi dầu nhờn. Dầu nhờn động cơ ngoài làm mát buồng đốt còn làm mát các vòng bi, các bánh răng, thanh truyền, trục khuỷu, ổ đỡ, trục cam, các chốt và nhiều chi tiết khác.

4. Chức năng làm kín

Trong động cơ, tại vị trí của piston – cylinder hoặc trong máy phát, bơm thủy lực… làm việc ở áp suất cao, đòi hỏi độ kín. Dầu nhớt, nhờ vào khả năng bám dính và tạo màng, sẽ lấp đầy các khe hở, đảm bảo thiết bị làm việc bình thường, không bị thất thoát năng lượng.

5. Chức năng bảo vệ bề mặt khỏi các tác nhân oxy hóa, ăn mòn

Khi làm việc, các chi tiết máy liên tục tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa, tác nhân ăn mòn như axit hình thành do quá trình cháy, oxy không khí, hơi nước không khí, các chất thải từ quá trình cháy (NOx, SOx, ozon, CO, bồ hóng, nước…). Môi trường làm việc ở áp suất cao, nhiệt độ cao, ứng suất cao… Ngoài ra, dầu nhờn bị thoái hóa sinh ra các hợp chất axit hữu cơ. Tất cả yếu tố trên làm tăng sự ăn mòn, oxy hóa vật liệu, phá hủy vật liệu. Dầu nhờn tạo lớp màng vững chắc bao phủ lên các chi tiết ngăn cản sự tiếp xúc với các yêu tố môi trường. Ngoài ra trong dầu nhờn động cơ các các phụ gia chống ăn mòn và phụ gia trung hòa axit để bảo vệ các chi tiết khỏi bị rỉ và ăn mòn.

6. Giảm tiếng ồn, giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trường

Trong vận hành, động cơ, thiết bị công nghiệp sinh ra tiếng ồn lớn do sự ma sát, mài mòn. Tiếng ồn ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người, nhất là hệ thần kinh. Dầu nhờn giúp sự vận hành êm ái, ổn định, giảm thiểu tiếng ồn sinh ra. Các loại dầu có độ nhớt thấp hơn giúp động cơ, thiết bị giảm tiếng ồn nhưng cần có độ nhớt đủ để làm kín ở những nơi yêu cầu độ kín. Các động cơ, thiết bị nên sử dụng cấp độ nhớt phù hợp để vận hành ổn định và giảm thiểu tiếng ồn. Những động cơ hiện đại nhất là động cơ xe cộ có các hệ thống xử lý khí thải giúp giảm sự phát thải ra môi trường. Như đã nói ở trên, dầu nhờn động cơ luôn có một phần nhỏ dầu lọt vào buồng đốt qua xupáp, thành cylanh sẽ được đốt cháy cùng với nhiên liệu. Dầu động cơ khi cháy tạo cặn, tro và các thành phần gây ngộ độc hệ thống xúc tác của bộ xúc tác ống xả, giúp bảo vệ các hệ thống xử lý khí thải, bảo vệ môi trường. Những động cơ có yêu cầu khí thải EURO IV cần dùng dầu nhờn có tiêu chuẩn API CI-4 trở lên (động cơ diesel) và API SM trở lên (động cơ xăng).