工业润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而其真正的使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。润滑油的基本性质包括物理性质和化学性质，润滑油的性能检测包括物理性能检测、化学性能检测和台架试验检测等几个方面。
每一类油品都有其共同的一般物理性质，表明该产品的内在质量。对于润滑油来讲，其一般物理性质如下。
对于基础油来说，油品的颜色往往可以反映其精制程度和稳定性。一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除得越干净，颜色就越浅。黏度越大，油品的颜色也越深。一般直馏产品安定性较好、含胶质少、颜色浅。裂化产品由于含有不饱和烃和非烃类化合物，性质不稳定，在储运和使用过程中易氧化生成胶状物质，颜色变深。但是不同的原油所生产的基础油，即使精制的条件相同，其透明度和颜色也可能是不同的。所以不能仅凭颜色的深浅判别基础油的精制深度。对于成品润滑油，由于各添加剂公司采用的技术不同，添加剂产品的颜色深浅不同，颜色作为判断基础油精制程度高低的指标已失去了它原来的意义。因此，大多数润滑油已无颜色的要求，只要能满足使用要求，颜色深浅都可以。润滑油颜色的测定一般采用《石油产品颜色测定法》［GB／T 6540-1986（1991）］。该实验是将试样注入到试样容器中，用一个标准光源从0.5～8.0值排列的玻璃圆片进行比较，以相等的色号为该试样的色号。如果找不到确切匹配的色号，而落在两个标准颜色之间，则报告两个颜色中较深的那个。数值越大，表明油品的颜色越深。
黏度反映油品的内摩擦力，是表示油品流动性的一种指标。黏度的表示方法有动力黏度、运动黏度、恩氏黏度等。运动黏度的单位是m㎡／s，采用低剪切的毛细管黏度计测量。工业润滑油一般是测40℃时的运动黏度，内燃机油和车辆齿轮油测其100℃时的运动黏度。还有一种黏度为动力黏度，单位为mPa·s，表示内燃机油和齿轮油的低温流动性能，测量温度由产品的规格指定，采用高剪切力的旋转黏度计测量。由于石油产品的黏度与温度有关，因此没有标注温度的黏度毫无意义。
运动需度使用GB／T 265-1988的方法测定。测定步骤是在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管黏度计的时间，黏度计的毛细管管数与流动时间的乘积，即为该温度下测定液体的运动黏度。在温度t时的运动黏度用符号v，表示。某一温度下液体的运动黏度和同温度下该液体的密度之积为该温度下该液体的动力黏度。在温度t时的动力黏度用符号η：表示。
很多润滑油产品以其运动黏度为产品牌号。如冷冻机油、机械油、液压油是以40℃运动黏度来划分。汽缸油则按100℃的运动黏度来划分。
黏度是润滑油的重要质量指标之一，选用正确黏度的润滑油，可以保证发动机稳定可靠地工作。黏度增大，发动机的功率会降低，黏度太大，还会造成启动困难；黏度减小，难以在摩擦面上形成足够厚的油膜，造成机器的磨损。所以选用润滑油时，黏度不能过大，也不能过小。黏度指数表示油品的黏度随温度变化的程度。黏度指数越高，表示油品的黏度受温度的影响越小，其黏温性能越好，反之越差。确定石油产品的黏度指数是选用两种标准油为基准，黏温性能特别好的油品的黏度指数规定为100，特别差的规定为0，分别测定标准油与试样在两个规定温度下的运动黏度，通过公式计算出该石油产品的黏度指数。
单位体积物质的质量称为密度。由于密度与温度有关，因此在表示物质密度时，必须注明该物质所处的温度。在t℃的密度用p2表示，单位为g／cm3或者kg／m3；在标准温度20℃下测的密度为标准密度，用p20表示。用石油密度计测量润滑油的密度是最常用的方法。GB／T 1884-2000的测定步骤是将试样处理至合适的温度，并转移到和试样温度大致一样的量筒中，再将合适的密度计垂直地放人试样中，待稳定后，读取石油密度计的读数，并记录试样的温度，然后按《石油计量表》（GB／T 1885-1998）换算为标准密度。
测量密度可以近似地评定石油产品的质量和化学组成情况。在储运过程中如果密度有明显的变化，可以判断油品中混入了其他的油品。
油品的闪点是一个安全性能的指标，可以鉴定石油产品以及其他可燃液体发生火灾的危险性。闪点是指在规定条件下，加热石油产品所逸出的石油蒸气和空气形成的混合气与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度，单位为℃。测量润滑油的闪点有闭口杯法［GB／T 261-1983（1991）］和开口杯法（GB／T 267-1988）。闭口杯法是将试样在连续搅拌下用缓慢恒定的速率加热，在规定的温度间隔，同时停止搅拌的情况下，将火焰引入杯内，引起试样表面混合气燃烧的最低温度，作为试样的闭口闪点。开口杯法是将试样注入坩埚中规定的刻线，首先迅速地升高试样的温度，然后缓慢升温，当接近闪点时，恒速升温，在规定的温度间隔，用一小的点火器火焰匀速地通过试样表面，以点火器火焰使试样表面的蒸气发生点火的最低温度作为油品的开口闪点。
润滑油是做开口闪点还是做闭口闪点，在产品标准上都有明确的规定，是由它的使用状况决定的。一般的润滑油在非密封机件或温度不高的条件下使用，所含的轻质组分较少，在使用的过程中又易蒸发扩散，不至于造成着火或者爆炸，因此采用开口杯法。对在密封、高温条件下使用的航空润滑油、电气用油等就要求测量闭口闪点。
闪点的高低可以表示石油产的蒸发性，可以判断其馏分组成的轻重。石油产品馏分组成越轻，闪点就越低；馏分组成越重，闪点就越高。润滑油的闪点越低，在高温下的蒸发损失越多，黏度会变大，影响它的润滑性能。对于某些润滑油来说，常采用同时测开、闭口闪点来判断是否混有低沸点成分，同一油品的开口闪点比闭口闪点高20～30℃。如果超出的范围太大，说明润滑油中混入了轻组分。
凝点和倾点是表示润滑油低温流动性的指标。油品的凝点是指油品在试验规定的件下，冷却至液面不移动时的最高温度，单位为℃。由于油品的凝固过程是一个渐变过程，所以凝点的高低和测定条件有关。凝点的测定方法是GB／T 510-1983（1991）。该方法是将试样装入规定的试管中，按规定条件预热、冷却。当石油产品在冷浴中达到预期的温度时，将试管倾斜45°经过1min，观察液面是否移动，然后按规定调整试验温度。经重复试验，直至找到某试验温度下倾斜45°液面不动，提高2℃后液面又移动，则液面不移动的温度为油品的凝点。
油品的倾点是指在试验规定的条件下冷却时，油品能够流动的最低温度，单位为℃。试验方法是GB／T 3535-1983（1991）。该方法是将试样经预热后，在规定的速度下冷却，从高于预期倾点9～12℃开始每隔3℃检查一次试样的流动性，直到试管保持水平位置5s而试样无流动显示时，则取试样温度计上显示的读数加3℃，作为试样的倾点。
测定凝点和倾点对于润滑油的输送、存储和低温下的使用都有着重要的意义，主要表现在两个方面。一方面，倾点或者凝点可以作为低温时选用润滑油的依据。在低温地区要有足够低的凝点和倾点，否则油品失去了流动性，就不能保证机械的正常启动和运转。另一方面，有些油品的牌号是根据凝点来划分的，例如柴油和变压器油，-10号变压器油的凝点就要求不高于-10℃。