由于矿物油是由许多不同结构的烃类组成的混合物，其氧化过程是十分复杂的。油的氧化过程一般可分为几个时期，开始时期即所谓“诱导期”（或称“感应期”），新油温度不高时有之。在此时期内，油吸收少量的氧，氧化非常缓慢，油中生成的氧化产物也极少，这是因为油品内含有抗氧剂，阻止其氧化的原故。但如果温度升高（且在催化剂的影响下），诱导期便会迅速减短。
油品氧化的诱导期过后，便是油氧化的发展期，油内渐渐地开始生成稳定的氧化产物，如分子量较低的有机酸、水和某些过氧化物。氧化过程在不断地进行并加剧，所有的氧化产物都可溶于油和水，并且有较强烈的腐蚀作用。如果再继续氧化，便生成固体聚合物和缩合物，它们在油中达到饱和状态厅，便从油中沉淀出来，即通常称之为油泥沉淀物。
在油品氧化的第三期，或称迟滞期，这时油的氧化反应受到一定的阻碍，由树脂氧化生成的某些具有酚的特性的氧化物，开始发生阻止氧化过程的负催化作用。在这个时期内氧化速度减慢、氧化产物也比前期减少。
