导热油基础油的氧化安定性是它重要的性质之一。因为任何油品在使用和贮存过程中都不可避免地与空气接触，于是空气中的氧分子与基础油分子之间发生氧化反应，这种反应被称为自动氧化。氧化反应通常在液相间进行，这是一个相当复杂的过程，它与基础油的烃类组成有很大的关系。氧化结果是使油的颜色变暗，黏度增加，酸性增大，产生沉淀，再进一步氧化成胶质、沥青质直至生成焦炭。