Chỉ số độ nhớt cho biết mức độ mà độ nhớt của tất cả các chất lỏng thay đổi theo nhiệt độ. Chỉ số độ nhớt càng cao thì độ nhớt chất lỏng càng ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và độ nhớt càng ít nhạy cảm với nhiệt độ.
Theo chỉ số độ nhớt khác nhau, dầu bôi trơn có thể được chia thành ba cấp: 35-80 là dầu bôi trơn có chỉ số độ nhớt trung bình; 80-110 dùng để chỉ dầu bôi trơn có chỉ số độ nhớt cao; Trên 110 là dầu bôi trơn có chỉ số độ nhớt siêu cao. Dầu động cơ có chỉ số độ nhớt là 100-170 là dầu bôi trơn đa tầng cao cấp. Nó có sự thay đổi trơn tru của đường cong nhiệt độ độ nhớt và đặc tính nhiệt độ độ nhớt tốt. Ở nhiệt độ thấp hơn, độ hòa tan của các phân tử hợp chất hữu cơ cao phân tử trong dầu của các chất cải thiện chỉ số độ nhớt này nhỏ, và các phân tử cuộn lại thành các nhóm nhỏ, do đó độ nhớt của dầu tăng lên một chút; Ở nhiệt độ cao, khả năng hòa tan của nó trong dầu tăng lên, và các phân tử thẳng xoắn mở rộng và kéo dài ra, do đó làm tăng độ nhớt rất nhiều, bù lại độ nhớt của dầu gốc bị giảm do nhiệt độ tăng. Do đó, chỉ số độ nhớt càng cao thì độ nhớt thay đổi theo nhiệt độ càng nhỏ.