導熱油基礎油的氧化安定性是它重要的性質之一。因為任何油品在使用和貯存過程中都不可避免地與空氣接觸，于是空氣中的氧分子與基礎油分子之間發生氧化反應，這種反應被稱為自動氧化。氧化反應通常在液相間進行，這是一個相當復雜的過程，它與基礎油的烴類組成有很大的關系。氧化結果是使油的顏色變暗，黏度增加，酸性增大，產生沉淀，再進一步氧化成膠質、瀝青質直至生成焦炭。