从适用的温度范围来看，和半合成机油相比，全合成机油的适用温度范围会更加广。在相同的工作环境里，较低黏度的全合成机油就可以有效地保护到发动机。
特别是在一些比较恶劣的路况下，全合成机油能够更好的对发动机起到润滑作用，但是半合成机油在相同环境下，使用要求就比较高。
从更换周期来看，全合成机油一般行驶1万公里左右才更换一次。
从提炼方式来看，全合成机油全部是人工合成的，半合成机油是矿物油和全合成机油混合而成。全合成机油的性能更好些。
单纯从机油的基础油等级上看，全合成无疑比半合成更高，但从目前的机油市场来看高的是很有限的！二类基础油为矿物油、三类基础油为半合成、而最严谨的全合成基础油本应该是用四类油PAO+添加剂（秘方）而成，但实际上在主流机油品牌中几乎找不到采用PAO为基础油的产品，99%都是用三类基础油+氢聚合反应形成的伪全合成，所以目前的全合成机油在基础油的油品方面并不比半合成的纯三类油强多少（三类油与加强型三类油的比拼）！就算是用PAO大户美孚，如今的基础油也采用了3+4而非过去的4+3，换句话说也是用三类基础油主添加少量PAO！
