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I類基礎油通常是由傳統的“老三套”工藝生產制得，從生產工藝來看，I類基礎油的生產過程基本以物理過程為主，不改變烴類結構，生產的基礎油質量取決于原料中理想組分的含量和性質。因此，該類基礎油在性能上受到限制。
II類基礎油是通過組合工藝（溶劑工藝和加氫工藝結合）制得，工藝主要以化學過程為主，不受原料限制，可以改變原來的烴類結構。因而II類基礎油雜質少（芳烴含量小於10%），飽和烴含量高，熱安定性和抗氧性好，低溫和煙炱分散性能均優于I類基礎油。
III類基礎油是用全加氫工藝制得，與II類基礎油相比，屬高黏度指數的加氫基礎油，又稱作非常規基礎油（UCBO）。III類基礎油在性能上遠遠超過I類基礎油和II類基礎油，尤其是具有很高的黏度指數和很低的揮發性。某些III類油的性能可與聚α-烯烴（PAO）相媲美，其價格卻比合成油便宜得多。