Các loại dầu bôi trơn khác nhau có các tính chất lý hóa khác nhau, và sự khác biệt này dẫn đến sự biến đổi trong chất lượng của dầu bôi trơn máy nén. Hiện nay, dầu bôi trơn máy nén tổng hợp thường được coi là vượt trội hơn so với dầu khoáng. Trong số các loại dầu bôi trơn máy nén tổng hợp, dầu este hoạt động tốt nhất, tiếp theo là dầu ete, rồi đến dầu tổng hợp hydrocarbon. Dầu silicone là lý tưởng nhất để sử dụng làm dầu bôi trơn cho máy nén trong điều kiện bình thường, nhưng cần phải cẩn thận hơn trong các điều kiện đặc biệt. Điều quan trọng cần lưu ý là bất kể đó là dầu tổng hợp, dầu bán tổng hợp hay dầu khoáng, dầu máy nén—đặc biệt là dầu tổng hợp—có khả năng tương thích với chất làm lạnh tốt hơn nhiều so với các loại dầu khác. Nó có thể bảo vệ bề mặt của các bộ phận được bôi trơn và không gây hại cho các quy trình hoặc thiết bị tiếp theo. Mặc dù dầu tổng hợp đắt hơn, nhưng tuổi thọ của nó dài hơn đáng kể, và nó cung cấp hiệu suất bôi trơn tốt hơn trong nhiều trường hợp. Thêm vào đó, trong một số ứng dụng cụ thể, dầu tổng hợp phải được sử dụng để ngăn ngừa các phản ứng hóa học giữa dầu bôi trơn và khí nén.