严格意义上来说，100%PAO（聚α烯烃）或100%PAO与酯类复配生产的机油才是全合成机油。但是经过1999年嘉实多与美孚世纪官司后，国际上把3类基础油调和的机油也叫做合成机油。
机油是由基础油和添加剂组成，基础油占70%~95%，添加剂占5%~30%基础油占机油的主要部分，所以机油的好坏很大部分是由基础油的好坏决定的，那什么样的基础油才是好的基础油呢？
按照国际通行的API分类标准，基础油可以分为5类：见表1
该标准首次按照基础油主要化学组成（饱和烃含量、硫含量）和粘度指数进行分类，将基础油分成 API I、II、III、IV 和 V 类基础油。标准将矿物油和其他类型的基础油分开，明确 将 PAO 列为 IV 类基础油。
近年随着产品质量的不断升级以及天然气合成油（GTL）的出现，国外相关机构在 API标准的基础上，将粘度指数指标进一步变窄、细化，逐步形成国际上通行的现代润滑油基础油分类规范，详见表-2
