磨损分析。机油中的杂质主要是尘土、金属屑及其他有机沉淀物和炭渣等。这些杂质有的(如尘土)是随机油的添加进人曲轴箱的，或随空气进人汽缸后沿缸壁同机油一起被刮人曲轴箱，有的是在发动机工作时(特别是高温下)产生的。发动机工作时间越长，机油中所含的杂质越多，发动机的磨损也日趋严重。
化学和物理试验。化学和物理方法用来测定用过的机油中水、燃油和防冻剂的污染情况，以及这些污染物是否超过允许的极限值。主要内容包括机油密度和机油品质。
机油状态分析。机油状态分析是测定用过的机油中的硫化物、氧化物、氢化物以及烟灰的含量，以确定其变质的程度。同时也可以测定添加剂消耗量，乙二醇、导热姆以及丁基溶纤剂的污染情况。 机油状态分析必须与磨损分析和理化试验一起配合进行，通过检验油样的物理状况，将原始油样与使用过的油样进行对比，论证机油是否可以继续使用，以帮助调节特定的机器和发动机在具体使用时的换油周期(短期，保持或延长)，则可大大降低发动机的使用成本。
油样检测分析简易方法。由于一般的使用和保修单位不具备理化试验的条件，所以可通过简易检查来实现，即通过观察机油外观和油斑痕迹来确定机油能否继续使用，以及监测控制相关的故障。 检查时，如从外观发现机油中有大量呈黄白色的乳化油膜，表明机油中混人了大量水分，使添加剂遭到了破坏，密度降低。此时，应予以更换，否则不能保证良好润滑。油斑痕迹检查的方法是:把机油尺擦净插人曲轴箱，取出后把粘附在机油尺上的机油滴落在白色薄滤纸上，观察油滴的扩散情况和油斑核心部分的颜色，可判明机油质量。如油滴扩散的范围较大，且外围的颜色较浅，表明机油已被柴油稀释。如核心部分颜色呈深灰色或褐色，属正常现象。如呈褐色或墨黑色，说明机油已变质，应更换。必须指出的是，目前柴油机机油均加有多效添加剂，机油的颜色变化较快，这是正常现象，不影响使用。