合成润滑油是
润滑油的一种，指通过化学合成的方法制备的润滑油，通常与矿物精炼润滑油相对。
第一支商用合成润滑油始于1934年，由
德国法本公司化学家Dr. Hermann Zorn通过
石蜡加氢异构（hydrocracked）制成了一种高黏度指数加氢异构油（HVI）用于润滑当时使用高性能
活塞发动机的战斗机和一些自动
机枪。后在1943年，
纳粹德国陆军的
虎王坦克配备了采用（聚a-烯烃）的润滑油，这是目前大多数人认可的全合成润滑油。与此差不多的时候，
美国亦研发出来以酯类为主的全合成型润滑油。
经过30年的发展，在1973年，由荷兰皇家壳牌公司研发的超高黏度指数加氢异构油（VHVI）和极高黏度指数全加氢异构油（XHVI或UHVI）因成本远远低于PAO（聚a-烯烃），性能却非常接近，成为新一代的化学合成油。
嘉实多Castrol（Swingdon, U.K.）公司和美孚Mobil（Fairfax, VA）公司关于what is “synthetic”的商务论战，起因嘉实多从1999年起开始使用一种通过加氢工艺制成的VHVI（Group III）基础油代替原来配方中的PAO（聚a-烯烃）基础油而触犯美孚作为世界上最大的PAO基础油供应商的利益因而引起争端。作为最大的PAO基础油制造商，美孚认为只有PAO或酯类基础油才能称为全合成润滑油，而后者仅仅是矿物油的变种。最后经过和解，嘉实多赢得实际上的胜利，而嘉实多背后为其提供基础油的壳牌石油是最终最大的胜利者。VHVI和UHVI亦正式认可成为
合成机油。而进入21世纪后，美孚亦开始在其合成润滑油产品中加入GroupIII基础油（即美孚MSDW基础油），作为全合成润滑油产品销售。