Den grundlæggende funktion af motorolien er at smøre de bevægelige dele i motoren.
Korrekt smøring tillader alle de forskellige motordele at bevæge sig forbi hinanden uden at generere for meget friktion. Uden olien ville friktionen sænke motorens ydelse drastisk, og det ville også generere en masse varme, som kan gøre alvorlig skade på vitale komponenter.
Motorolien sørger for, sammen med frostvæske i køleren, at motoren ikke overophedes. Ved at reducere mængden af friktion mellem bevægelige dele, bliver varmen spredt ud over hele motoren, og er ikke koncentreret i ét område. Det gør det muligt at komme lettere af med varmen.
Motorolien fungerer også som rengøringsassistent. Olien er klæbrig og fanger eventuelle stumper af støv eller snavs, som finder vej ind i motoren. Dette er en anden måde, hvor olien reducerer friktionen ved at fjerne små stykker snavs, så det ikke sidder fast på motordelene, eller får lavet en prop noget sted i motoren. Motoren skal forblive ren, for at kunne give den maksimale ydelse hele tiden, og motorolien er det altafgørende for at det kan ske.
Motoren kan arbejde i et vist omfang uden motorolie, men det ville koste meget mere brændstof for at få samme ydelse ud af motoren. Olien skaber en glat overflade, som gør at alle delene kan bevæge sig frit, med minimal modstand, og for den bedste brændstoføkonomi.
