主要是根据发动机结构、工况、负荷、功率、排放、使用条件等将发动机油分成不同的质量等级。最早的发动机油质量分类是API（美国石油学会）的使用条件分类，该分类也是目前世界上普遍采用的发动机油质量分类。
API使用条件分类将汽油机油分为S（service）系列，柴油机油分为C（cemmercial）系列。汽油机油从SA、SB、SC……至今已发展到SM；柴油机油从CA、CB、CC……至今已发展到CJ-4。SB级汽油机油质量高于SA级汽油机油，CB级柴油机油质量高于CA级柴油机油，依次类推。发达国家已淘汰SH级别以下汽油机油和CF-4级别以下柴油机油，中国已取消SO级别以下汽油机油和CB级别以下柴油机油。
1996年，欧洲汽车制造商联合会出台了ACEA发动机油分类，将汽油机油分为A系列，轻负荷柴油机油分为B系列，重负荷柴油机油分为E系列。ACEA发动机油规格2004年版推出C系列。
日本汽车制造商和美国汽车制造商联合成立了国际润滑剂标准组织（ILSAC），推出了ILSAC汽油机油分类。到目前为止共分为GF-1、GF-2、GF-3、GF-4四个等级的节能型汽油机油。