相对运动的零部件摩擦表面上覆盖一层薄薄的润滑油膜，可以使零件表面间隔一层油膜，使机械性干摩擦变成液体摩擦。这样可以减小摩擦阻力、减轻机件磨损、增加功效、延长柴油机的使用寿命。因此，机油在柴油机工作的可靠性、耐久性和经济性的应用中都产生了较大的影响。
机油的作用
1、润滑作用
发动机工作时，各零部件之间做相对运动，通过机油的润滑，在各运动部件之间形成一层吸附油膜，可以使发动机内部各零部件之间的磨损降低，不但提高了机械效率，也能够延长发动机的工作寿命。
2、冷却和散热作用
机油在润滑过程中可以将发动机部件之间摩擦产生的多余热量带走，起着间接的散热作用，避免机件由于温度过高而造成烧坏。
3、清洁作用
发动机各部件在反复相对运动过程中会因摩擦产生一些金属碎屑和碳粒，机油可以带走产生的这些杂质，防止出现颗粒磨损，加剧机件的老化和变形。
4、防腐防锈作用
机油在机件运行过程中均匀分布在其表面，机油中含有具有防锈作用的添加剂会在金属表面形成吸附层，能够使其与外界的空气、水分、燃气直接隔绝，避免机件产生氧化和锈蚀，减少腐蚀性的磨损。
5、密封作用
所有的机油都具有一定的物理粘性，粘附在零件表面上时，能够把燃烧室内不同的工作环境隔绝开来，起到很好的密封效果。此外柴油在发动机燃烧室被压燃时会产生高压气体，进而推动活塞做功，机油可以密封活塞和气门之间的间隙，减少压力损失，提高机械效率。
6、减震作用
柴油发动机在起动、加速或者承受的负荷发生较大变化时，活塞销、曲轴大小瓦、以及连杆的大小端等零部件均要承受振动带来的剧烈变化。适当粘度的润滑油覆盖在这些机件上所形成的油膜可以吸收部分冲击载荷的能量，减少机件振动对发动机正常工作产生的负面影响，起到缓冲载荷的作用。
机油的选择
1、根据柴油机制造商的推荐选择
所有的厂家在柴油机出厂时，都在说明书中列举了推荐的适合该柴油机使用的机油型号，这是合理选择柴油机油的首要依据。但在使用工况改变，特别是在恶劣的状况下，机油的选择等级也应适当提高，且应根据柴油机本身的技术状况、所处的环境、使用的条件等做相应改变。
2、根据柴油机机械负荷和热负荷选择
柴油机在工作时都承受来自外界的各种负荷，承受的负荷越大，工作强度越高，工作温度就越高，机油的质量等级也就选用的越高。
3、根据柴油的质量选择
柴油的质量和含硫量也是影响机油选择的要素之一，当这两项指标都存在负影响时，对柴油机油的要求就越严格。
4、根据特殊使用条件选择
柴油机在工作时，气候也是影响其机油选择的一个必须考虑的因素。当柴油机长时间在高温高速或者寒冷气候等环境条件下工作时，应将柴油机机油的质量等级提高一级或适当缩短换油周期以适应发动机工作的需要。
5、根据机器的具体状况选择
合理地选用机油，既能保证发动机的正常工作，又能达到降低成本的作用。高负荷运转会导致发动机内的温度急剧升高，为润滑油的抗氧化性带来挑战。
6、根据柴油机机械负荷和热负荷选择
粘度是选用柴油机机油的另外的一个主要指标，在确定柴油机油的质量等级后，选择合适的粘度显得更为重要。
7、根据环境温度选择
在冬季寒冷的地区，应选用粘度小的单级或多级机油，一般来说，在严寒地区为确保柴油机能够起动，应考虑选用粘度小的机油;在夏季高温的地区，应考虑选用粘度大的机油。
8、根据柴油发动机负荷和转速选择
如推土机、装载机、压路机和挖掘机等用柴油机，具有大负荷、低转速的特点，一般选用粘度大些的机油;如普通车用柴油机，具有长期处于低温的工作环境，小负荷、高转速的特点，一般应选用粘度小的机油。
9、根据发动机的磨损情况选择
机油的选择还可以按照发动机的新旧为参考，以减少机械损失与节能增效为出发点，新发动机选择粘度小的机油，而磨损严重的发动机则选择粘度大的机油。全合成油具有优质的抗氧化稳定性，从而保证了机油在长期使用时的稳定性，帮助有效减慢氧化带来的润滑油失效，并在各种恶劣操作条件下，为发动机提供适当的润滑和有效的保护。
总之，选择了合适的柴油机机油，可使柴油机的经济性、动力性、环保性等性能得以充分发挥，柴油机必须考虑其强化系数、工作条件、使用环境、技术状况及柴油质量等因素，选择符合质量等级原则及粘度级别，具有良好粘温特性的柴油机机油。