合成潤滑油佐以精選的化學添加劑，最主要應用於嚴苛操作條件的工業機械設備原件的潤滑，工業用的合成潤滑油主要是選用合成碳氫基礎油 (SHC)，有機酯類、多元醇、等等。
工業用的合成潤滑油使用的範圍廣泛，理論上而言是涵蓋所有礦物油的領域，然而從效益和經濟的角度來看，最重要的應用如下：

＊軸承及循環系統 – 尤其在極端溫度的考驗時。
＊齒輪組 – 高度嚴苛的狀況下。
＊壓縮機 – 高溫操作的工況。
＊液壓泵 – 高壓抗磨需求。
＊其他例如需滑脂潤滑的設備、防火性需求的應用 等等。

1.軸承及循環系統：
就如同上述彈性液動潤滑 (EHL) 通常發生在滾動抗磨軸承。絕大部分的彈性液動潤滑接觸時或多或少都會有滑動接觸的產生，這類型的接觸會造成相當大的能量損耗，當彈性液動潤滑油膜受到剪切作用時會產生摩擦牽引力。在高壓力下的彈性液動潤滑接觸條件，大部分的潤滑油以類似固態呈現而非液態，同時摩擦牽引力是影響潤滑油呈現固態的最大剪切力量。合成基礎油如 SHC 其摩擦牽引力比起礦物性基礎油按接觸壓力的不同而低了20-50%，較低的摩擦牽引力不僅僅可節省能源的成本 而且明顯的降低了接觸表面、機件設備、和滑油槽的溫度；接觸表面的溫度降低則代表接觸面入口間隙裡頭有較高粘度滑油，所以彈性液動潤滑EHL油膜也較濃稠，最終提供了更進一步的潤滑保護。

2.齒輪系統：
比較使用 SHC 合成潤滑油和礦物油對齒輪系統運轉效能的改善，齒輪系統的動能損耗 可由下述三方面的機構來解釋：
即表面摩擦阻力，液體的摩擦阻力和牽引力係數 traction coefficient。
經由 SHC 合成潤滑油的使用可享受到低摩擦牽引係數。在合成潤滑油的研究中選用 SHC 作為齒輪減速比和效能成績的關係比較，展現了相當優異的效果。

3.壓縮機：
對於嚴苛的空壓機運轉，選擇合成潤滑油來抗拒高溫氧化的難題比起礦物油有著特別傑出的表現。合成潤滑油良好的氧化抑制特質有效的減少閥門及油氣分離裝置的積垢，從而延長滑油的使用時間，更重要的是減少壓縮機的維修且避免無預期的停擺故障。另外合成潤滑油在高溫下仍保有較高的黏度，這對於高溫運作的多級壓縮機特別可減低其軸承的磨損。

4.液壓系統：
還有作為液壓油的應用，對於操作條件及潤滑保護要求較為嚴格的液壓泵，傳統的抗磨性及較優質的礦物性液壓油可能無法勝任滿足需求，合成潤滑油絕對可以有效的提供潤滑保護並彰顯其設計的性能。現代的液壓系統設計需要潤滑油能具備特優的效能以抑制積垢的形成，因為這些積垢沉積於敏感的控制原件附近，會致使控制閥門故障和堵塞濾油器。新的液壓系統設計其液壓泵的壓力及溫度提升，長效設計上不更換的零組件等等，都需要這些具有優異特質的合成潤滑油來滿足各項要求。下列的積垢評比是以合成液壓油 SHC 500 系列和優質的礦物油所得的結果。