合成發動機油和礦物發動機油主要有以下區別。

基礎油方面，礦物油的基礎油是分餾有用輕物質后剩余底油精制而成，是利用原油中的劣質成分。合成油的基礎油是從原油中氣體或天然氣分散出的丙烯經復雜化學反應精制成大分子組成的潤滑液，是利用原油中較好成分并人為控制達到預期分子形態。

保養周期不同，合成機油保養周期約 1 萬公里或 1 年，礦物油約 5000 公里或半年。

成分上，礦物油以提取的礦物油為基礎加添加劑，價格低，提供基礎保護。合成油通過化學合成，本質有別，能為發動機提供優異潤滑。

性能方面，合成油各方面性能比礦物油強，分子排列整齊，有高粘度指數、強低溫流動性、優異抗泡性和清潔度，抗氧化、抗剪切等性能好，能更好保護發動機。

動力輸出上，初期兩者差別不大，但隨時間推移，礦物油動力輸出線性減弱，合成油能保持穩定。

使用溫度和期限上，合成油使用溫度更廣、期限更長。

相同油膜要求，合成油用低粘度可達成保護目的。

成本上，合成油雖高，但因其使用期限長，綜合換油次數看，不比礦物油高很多。

適用車型上，礦物油適合低價普通家用車，合成油一般用于高端車和渦輪增壓發動機。

總之，合成機油性能優于礦物油，但價格也更高。