6.1 Độ nhớt
Độ nhớt của một số phân đoạn dầu nhờn là một đại lƣợng vật lý đặc trƣng cho trở lực do ma sát nội tại của nó sinh ra khi chuyển động. Do vậy, độ nhớt có liên quan đến khả năng bôi trơn của dầu nhờn.
Để thực hiện nhiệm vụ bôi trơn, dầu nhờn phải có độ nhớt phù hợp, phải bám chắc lên bề mặt kim loại và không bị đẩy ra ngoài, có nghĩa là nó phải có ma sát nội tại nhỏ.
Độ nhớt của dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu và thành phần hóa học. Các hydrocacbon parafin có độ nhớt thấp hơn so với các loại khác. Chiều dài và độ phân nhánh của mạch hydrocacbon càng lớn, độ nhớt sẽ tăng lên. Các hydrocacbon thơm và naphten có độ nhớt cao. Đặc biệt, số vòng càng nhiều thì độ nhớt càng lớn. Các hydrocacbon hỗn hợp giữa thơm và naphten có độ nhớt cao nhất.
Độ nhớt của dầu nhờn thƣờng đƣợc đo bằng poazơ (P). centipoazơ (cP) – đối với độ nhớt động lực, hoặc stôc (St), centitốc (cSt) – đối với độ nhớt động học.
6.2 Chỉ số độ nhớt
Một đặc tính cơ bản nữa của dầu nhờn đó là sự thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ. Thông thƣờng, khi nhiệt độ tăng, độ nhớt sẽ giảm. Dầu nhờn đƣợc coi là dầu bôi trơn tốt khi độ nhớt của nó ít bị thay đổi theo nhiệt độ, ta nói rằng dầu đó có chỉ số nhớt cao. Ngƣợc lại, nếu độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, có nghĩa là dầu có chỉ số nhớt thấp.
Chỉ số nhớt VI (Viscosity Index) là độ nhớt chuyên dùng để đánh giá sự thay đổi của độ nhớt của dầu nhờn theo nhiệt độ. Quy ƣớc dầu gốc parafin có độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ, VI=100; họ dầu gốc naphten có độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, VI=0. Chỉ số độ nhớt là một đại lƣợng có tính quy ƣớc và có thể xác dịnh theo tiêu chuẩn ASTM D2270.
6.3 Điểm bắt cháy
Điểm bắt cháy là nhiệt độ thấp nhất tại đó lƣợng hơi thoát ra trên bề mặt dầu nhờn đủ để bắt cháy khi ngọn lửa tới gần.
Dầu nhờn thƣờng đƣợc xác định điểm bắt cháy cốc hở theo ASTM-D.92 và cốc kín theo ASTM-D.93. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để phát hiện một lƣợng nhỏ các chất dễ bay hơi lẫn trong dầu.
Ngoài ra, dầu nhờn còn có một số đặc trƣng hóa lý khác nhƣ: điểm đông đặc, tỷ trọng, độ bền oxy hóa, ăn mòn đồng, hàm lƣợng tro, trị số axxít và kiềm,...