溫度不僅對潤滑油的氧化變質起著決定性的作用，而且也是影響發動機零件表面生成沉積物的重要因素。溫度過高或過低都會導致生成不同性質的沉積物。
在活塞的高溫區，第一活塞環槽的溫度是鑒別潤滑油性能水平的關鍵條件。如果該環槽的溫度不足20℃，類似老式的低功率的汽車發動機，用適當精制的直溜潤滑油便能夠保證活塞正常工作。當第一環槽的溫度超過20℃后，潤滑油就會生成膠質，有引起黏環的危險，需要在油中加入添加劑來防止黏環。
如果溫度超過250℃，黏環將成為嚴重問題，需要高效能的清凈性潤滑油才能保證發動機的安全運行。
溫度對連桿軸承和曲軸軸承的影響主要是軸承的機械強度和潤滑油的腐蝕作用。軸承溫度低于10℃，軸承耐磨合金材料的強度不會發生明顯的變化，潤滑油也無嚴重化學腐蝕的危險。軸承及其周圍的油溫在10～140℃范圍時，潤滑油具有較高的抗腐蝕性，軸承才免于遭受腐蝕而降低其機械強度。如油溫超過140℃便會同時出現軸承機械強度下降和合金材料的腐蝕問題。
曲軸箱潤滑油溫度對沉積物的形成和性質有極為密切的關系。油溫低于60℃時，可能生成低溫油泥，油內的冷凝水分能夠降低某些添加劑功能。油溫從60℃到140℃，油的氧化作用逐漸加劇，需要抗氧化抗腐蝕劑來增強油的氧化安定性。當曲軸箱油溫超過140℃后，有些抗氧化抗腐蝕添加劑開始被破壞（分解），這時要用耐高溫的添加劑來提高油的安定性和防止油的黏度急劇增大。
