Moottoriöljy huonontuu ajan mittaan. Kun öljy huonontuu, se menettää tehonsa eikä enää suojaa moottoria kunnolla.

Sen lisäksi, että moottoriöljy voitelee moottorin liikkuvia osia, se siirtää palamisen sivutuotteita pois männistä ja sylintereistä. Se on suunniteltu kestämään pieniä määriä vettä, jota muodostuu moottorin kuumentuessa ja jäähtyessä, sekä keräämään likaa ja pölyä, jota pääsee moottoriin ilmanottojärjestelmän kautta. Se kestää myös happoja, joita muodostuu veden ja muiden epäpuhtauksien reagoidessa keskenään. Toisinaan tapahtuu myös polttoainevuotoja (polttoaineen sekoittumista) tai jäähdytysnestevuotoja, jolloin polttoainetta tai jäähdytysnestettä pääsee öljyjärjestelmään.

Kun autolla ajetaan, moottoriöljyssä oleva epäpuhtauksien määrä nousee jatkuvasti. Öljynsuodatin poistaa hiukkasia öljyn kulkiessa suodattimen läpi, mutta ajan myötä öljyn lisäaineet kuluvat loppuun ja itse öljy alkaa huonontua (hapettua tai paksuuntua). Siinä vaiheessa öljy ei enää pysty hoitamaan tehtäväänsä, ja se on vaihdettava.

Nopeus, jolla likaantuminen ja lisäaineiden loppuunkuluminen tapahtuvat, riippuu monesta tekijästä. Yksi niistä on ajo-olosuhteet, jotka vaihtelevat paljon ja jotka vaikuttavat suoraan öljyn käyttöikään. Muita tekijöitä ovat sytytyksen tarkkuus, polttoaineen ruiskutuksen tai kaasutuksen säädöt, ilmanpuhdistimen toiminta ja moottorin yleinen mekaaninen kunto.

Öljy on vaihdettava, ennen kuin sen likaantuminen saavuttaa pisteen, jossa seurauksena voi olla moottorivaurio. Koska yksittäisen autoilijan on vaikea määrittää, milloin kontaminaatiotaso on liian korkea, autonvalmistajat ilmoittavat suositeltavat öljynvaihtovälit. Öljynvaihtosuositukset vaihtelevat vuosimallin ja valmistajan mukaan. Suositeltavat vaihtovälit ja kilometrirajat vaihtelevat myös sen mukaan, millaisessa käytössä auto on. Vaativaan käyttöön suositellaan tavallista tiheämpiä öljynvaihtoja.

Suunnittelijat pyrkivät muodostamaan öljylle optimaalisen viskositeetin kuormitus- ja nopeusolosuhteiden mukaan. He tasapainottavat kevyttä eli matalan viskositeetin öljyä, joka vastustaa liikettä vain vähän, pienentää polttoaineen kulutusta ja välittää tehoa hyvin, ja raskasta eli korkean viskositeetin öljyä, joka vastustaa puristumista pois metallipintojen väliseltä kosketusalueelta.

Asiaa monimutkaistaa se, että öljyn viskositeetti vaihtelee lämpötilamuutosten mukaan: kuumana ohutta ja kylmänä paksua. Matalissa lämpötiloissa moottoriöljyn on oltava heti juoksevaa (se ei saa paksuuntua eikä hyytyää liikaa). Korkeissa lämpötiloissa moottoriöljy ei saa ohentua liikaa, jolloin se sallisi metallien välisen kosketuksen. Sen vuoksi kehitetään moniastemoottoriöljyjä.

Jos savu on sinertävää tai sinimustaa, öljyä saattaa palaa polttoaineen mukana. Mahdollinen syy voi olla kuluneet männänrenkaat tai liian matala öljyn viskositeetti.

Jos savu on mustaa, palaminen tapahtuu liian suurella polttoainemäärällä.

Jos savu on valkoista, kylmässä moottorissa ja pakokaasujärjestelmässä saattaa olla vain kosteutta, joka palaa pois. Jos valkoista savua tulee paljon ja pitkän aikaa, moottorissa saattaa olla jäähdytysnestevuoto. 

Moottoriöljyt luokitellaan nykyään kaksikirjaimisella koodilla. Bensiinimoottoriöljyjen luokitus alkaa S-kirjaimella (alunperin kirjain tuli sanoista "Spark Ignition" [kipinäsytytys], mutta nykyään se tarkoittaa sanaa "Service" [huolto]). Dieselmoottoriöljyjen luokitus alkaa C-kirjaimella (alunperin kirjain tuli sanoista "Compression Ignition" [puristussytytys], mutta nykyään se tarkoittaa sanaa "Commercial" [ammattikäyttö]).

Toinen kirjain on järjestysluku, joka tarkoittaa ajan myötä parannettuja laatutasoja. Toisin sanoen, kun uusi teollinen laatutaso on muodostettu, siihen viitataan aakkosten seuraavalla kirjaimella (eli SJ korvaa SH:n). I- ja K-kirjaimet on jätetty tarkoituksella väliin, jotta niitä ei erehdyksessä sekoiteta muihin yleisesti käytettyihin merkityksiin.

Viskositeetti-indeksi (VI) tarkoittaa öljyn viskositeetissa tapahtuvaa muutosta lämpötila-alueella. Mitä SUUREMPI on viskositeetti-indeksi, sitä PIENEMPI on viskositeetin muutos lämpötilan muuttuessa. VI ei liity todelliseen viskositeettiin tai SAE-viskositeettiin, vaan se mittaa viskositeetin muutosnopeutta.

Viskositeetti-indeksin ilmaiseva luku on vain suuntaa antava. Moottoriöljylle matalassa lämpötilassa tehtävien pumppaustestien ja korkeassa lämpötilassa tehtävien kulumistestien tulokset ovat parempia indikaattoreita öljyjen suorituskyvystä moottorissa.

Moniasteöljyillä (0W-40, 10W-30 jne.) on yleensä korkeat viskositeetti-indeksit. Yksiasteöljyillä (SAE 30, 40 jne.) on matalat viskositeetti-indeksit.