首先，柴油机的压缩比是汽油机的2倍多，其主要零件受到的高温、高压和冲击要比汽油机的零部件大得多，因而有些零部件的制作材料有所不同。例如，汽油机主轴瓦与连杆瓦可用材质较软、抗腐蚀性好的巴氏金来制作，而柴油机的轴瓦则采用铅青铜或铅合金等高性能材料来制作，但这些材料的抗腐蚀性能较差。为此在柴机油的配方中要多加些抗腐剂，以便在使用中能在轴瓦表面生成一层保护膜来减轻轴瓦的腐蚀，并提高其耐磨性能。由于汽油机油没有这么高的抗磨技术，如果将其加入柴油机，轴瓦在使用中就容易出现斑点、麻坑，甚至成片剥落的不良后果，机油也会很快变脏，并导致烧瓦抱轴现象的发生。

另外，柴油的含硫量比汽油高，这种有害物质在燃烧过程中会形成硫酸或亚硫酸，连同高温高压废气一道窜入油底壳内，加速机油的氧化与变质，因此在柴油机油的配方中需要加入更多抗氧化且使机油呈较强咸性的添加剂。若有酸性气体窜入，可起一一定的中和作用，不致使机油过快地氧化变质。而汽油机油在这方面则没有如此严格的要求，若将其用于柴油机，会因上述酸性气体的窜入使机油很快变质失效。因此柴油机油不能互换使用。