温度不仅对润滑油的氧化变质起着决定性的作用，而且也是影响发动机零件表面生成沉积物的重要因素。温度过高或过低都会导致生成不同性质的沉积物。
在活塞的高温区，第一活塞环槽的温度是鉴别润滑油性能水平的关键条件。如果该环槽的温度不足20℃，类似老式的低功率的汽车发动机，用适当精制的直溜润滑油便能够保证活塞正常工作。当第一环槽的温度超过20℃后，润滑油就会生成胶质，有引起黏环的危险，需要在油中加入添加剂来防止黏环。
如果温度超过250℃，黏环将成为严重问题，需要高效能的清净性润滑油才能保证发动机的安全运行。
温度对连杆轴承和曲轴轴承的影响主要是轴承的机械强度和润滑油的腐蚀作用。轴承温度低于10℃，轴承耐磨合金材料的强度不会发生明显的变化，润滑油也无严重化学腐蚀的危险。轴承及其周围的油温在10～140℃范围时，润滑油具有较高的抗腐蚀性，轴承才免于遭受腐蚀而降低其机械强度。如油温超过140℃便会同时出现轴承机械强度下降和合金材料的腐蚀问题。
曲轴箱润滑油温度对沉积物的形成和性质有极为密切的关系。油温低于60℃时，可能生成低温油泥，油内的冷凝水分能够降低某些添加剂功能。油温从60℃到140℃，油的氧化作用逐渐加剧，需要抗氧化抗腐蚀剂来增强油的氧化安定性。当曲轴箱油温超过140℃后，有些抗氧化抗腐蚀添加剂开始被破坏（分解），这时要用耐高温的添加剂来提高油的安定性和防止油的黏度急剧增大。
