選擇正確的機油是柴油發電機正常運轉的重要因素:
市面上品牌機油說明書上經常會出現 "SAE" 和 "API" "SAE" 用來評定柴油發電機組機油粘度的后面跟隨的數字由 5 至 50 不等，數字越大機油越稠，反之越稀。 "API" 評定機油優劣級數的用 "S" 表示汽油（國用"Q" 表示汽油 ) "C" 表示柴油，隨后的英文字母表示柴油發電機組機油級別， "A" 最低級， "G" 最高級，常用的有 "C" "D" 和 "F" 等級別，例如 "API CD" 就表示 "API" 規范中用于柴油發電機組的 "D" 級機油。
另外還有一種使用較廣的多級機油用 "W" 表示，添加了高分子聚合物質，除了具有一般機油的特點外，其粘度可以在一定的范圍內調節，遇熱變稠，遇冷變稀，這樣可以減少柴油發電機組運轉的阻力和磨損。
除此之外，合成機油專用于環境溫度最低可達-45℃的極端環境條件下。在這些極端條件下，石油基機油用在柴油發電機組上的效果不好。合成機油或部分合成機油一定不能用于新的或大修過的柴油發電機組的磨合。在第一個換油周期內建議使用標準的石油基優質15W/40機油。使用合成或部分合成機油時，推薦采用石油基機油相同的換油周期。
一般柴油發電機組機油都是由基礎油和添加劑兩部分組成,大型柴油發電機�；�礎油大多采用礦物油，添加劑則有金屬清凈劑、抗氧抗腐劑、除銹劑、無灰分散劑和粘度指數改進劑等。機油添加某些具有特殊功能的化學品能改善機油的品質，不只能減低柴油發電機組的磨損延長機子的使用壽命，使得活塞及燃燒室較為清潔，潤滑油路和細濾器上的堆積物少，而且能節約燃料。
機油在使用過程中會被污染，機油中的主要添加劑將逐漸被耗盡。但只要這些添加劑能正常地起作用，機油就能很好保護柴油發電機組。在機油和濾清器更換間隔之間，機油逐漸被污染是正常的。延長機油和濾清器更換間隔期會由于腐蝕、積炭、磨損不良因素而降低柴油發電機組壽命。因此保持正確的機油和濾清器更換周期是保證一臺柴油發電機組正常運轉的重要因素。