粘度指數(VI)是流體相對于溫度變化的粘度變化的任意、無單位測量。它主要用于表征潤滑油的粘溫特性。VI越低，粘度受溫度變化影響越大。VI越高，粘度在溫度波動時保持的越穩定。VI最初是在0到100的范圍內測量的；然而，潤滑科學的進步導致開發出具有更高VI的油。

潤滑劑的粘度與其減少固體接觸摩擦的能力密切相關。通常，需要仍然迫使兩個移動表面分開以實現“流體軸承”條件的粘度最低的潤滑劑。如果潤滑劑太粘稠，則需要大量的能量才能移動（如蜂蜜）；如果太薄，表面會發生接觸，摩擦會增加。

許多潤滑油應用需要潤滑油在各種條件下發揮作用，例如，當發動機從冷態（相對于發動機的工作溫度）啟動時，汽車潤滑油需要減少發動機部件之間的摩擦)運行時最高200°C或392°F。具有最高VI的最佳油將保持穩定，并且在溫度范圍內粘度變化不大。這允許在正常工作條件下保持一致的發動機性能。從歷史上看，有兩種不同的油類推薦用于不同的天氣條件。例如，使用冬季機油和冷啟動發動機，并且溫度范圍從-30°C到0°C，在非常低的溫度和通常較冷的發動機工作溫度下可泵送5重量的機油。然而，在溫度范圍為30°C至45°C的炎熱氣候中，需要使用50重量的油，這樣油才能保持足夠厚以在移動的高溫部件之間形成油膜。

因此，多級油的問題應運而生，在寒冷的夜晚溫度變化為-10°C，白天溫度為20°C的情況下，5重量的油會很好，因為油可以在冷發動機，隨著發動機達到運行溫度，天氣變暖，30重量油的特性將是理想的。因此，引入了5W-30W或5-30W油，而不是固定和溫度限制等級——稀油在熱時變得太稀，而較稠的油在冷時變得太稠。

溫度對單一粘度油的影響可以通過將少量植物油倒入鍋或平底鍋中，然后在冰箱中冷卻或在烹飪爐灶上加熱來證明。當油在冷凍柜中變得足夠冷時，它們會凝固成一塊“蠟”狀的油，無法在發動機的潤滑系統內泵送。然而，當將一勺非常冷的油放入爐子上的平底鍋中并緩慢加熱并旋轉時，油會逐漸升溫，并且存在一定的溫度范圍，油溫和傳統上“油膩”。然而，隨著油的進一步加熱。

因此，根據季節或環境的環境溫度范圍，推薦使用多級油。

此外，還有油溫維護問題，例如油或發動機加熱器可以在非常寒冷的氣候下輕松啟動并縮短預熱時間，油冷卻器可以從油中釋放足夠的熱量，從而從發動機、變速箱或液壓油回路，使油液的上限溫度保持在規定的工作上限范圍內。

VI量表由汽車工程師協會(SAE)制定。任意選擇作為參考的溫度為100和210°F（38和99°C）。最初，該比例在德克薩斯灣環烷烴原油的0和賓夕法尼亞州石蠟原油的100之間內插。自規模開始以來，還生產了更好的油，導致VI大于100。

如今，VI改進添加劑和更高質量的基礎油被廣泛使用，可將VI值提高到100以上。合成油的粘度指數范圍從80到超過400。