La viscosità è una grandezza fisica che rappresenta la resistenza interna di un fluido allo scorrimento. Un errore comune è quello di scambiare il concetto di viscosità con quello di densità che invece indica il rapporto tra la massa e il volume di un liquido. Quindi parlare di densità olio motore per riferirsi alle sue caratteristiche di scorrevolezza è scorretto. Un olio motore si dice viscoso (meno scorrevole) se la viscosità è alta, e fluido (più scorrevole) se la viscosità è bassa. La viscosità di un olio motore non è un dato immutabile, è influenzata da temperatura, velocità del movimento e pressione. 

L'indice di viscosità (VI - Viscosity Index) è un numero che consente di valutare il variare della viscosità di un olio lubrificante al variare della temperatura. Si calcola con metodica ISO 2909:2002 che valuta la viscosità cinematica degli oli a 40°C e 100°C. Più alto è questo valore, maggiore sarà è la stabilità dell'olio in termini di variazione della viscosità. Si attesta intorno al valore 100 per gli oli unigradi e supera i 140 per gli oli multigradi.

Si parla di oli unigradi es. SAE 10W, SAE 30, SAE 50 per indicare un olio motore che garantisce una sola prestazione a freddo oppure a caldo. Si parla invece di oli multigradi quando è garantita una prestazione sia a bassa temperatura sia ad alta temperatura es. SAE 5W-30, SAE 5W-40. Nel caso dei multigradi il primo numero seguito dalla "W" di Winter (Inverno) indica il comportamento alle basse temperature quindi in fase di avviamento, il secondo si riferisce alle alte temperature e quindi alla fase in esercizio. Nel mercato sono preponderanti gli oli multigradi, ottenuti tramite l'aggiunta in formula di additivi detti VII (Viscosity Index Improver).

SAE International, un acronimo che sta per Society of Automotive Engineers, è un ente di normazione nel campo dell'industria aerospaziale, automobilistica e veicolistica. SAE classifica gli oli motore in base alla sola viscosità nella tabella SAE J300 (versione 2015).

Per semplificare possiamo dire che la tabella sopra riportata classifica le diverse gradazioni olio motore effettuando alcuni test di misurazione a freddo per valutare la fase di accensione e alcuni test a caldo per valutare la fase di funzionamento in servizio. 

• A freddo si valuta: Viscosità dinamica a freddo (cP) con il Cold Cranking Simulator Test e la pompabilità a freddo (cP) con il Mini-Rotary Viscosimeter Test; 
• A caldo si valuta: Viscosità cinematica (cSt) e la viscosità dinamica a caldo ad elevato sforzo di taglio (HT-HS High Temperature High Shear Test). 

La viscosità corretta è sempre quella indicata dal Costruttore dell'auto nel libretto di uso e manutenzione del veicolo. Non è consigliabile usare una gradazione viscosimetrica differente. Tuttavia, è pratica comune, in caso di uno stile di guida sportivo, scegliere una viscosità leggermente più viscosa perché più protettiva.