基礎油中的理想組分是支鏈烷烴( 異構烷烴) 和帶有長烷基側鏈的單環環烷烴，非理想組分則是稠環芳烴和稠環環烷烴。傳統的溶劑精制工藝是選擇性地抽提脫除低黏度指數的多環烴類及其它雜環化合物( 如硫、氮化合物，膠質等) ，從而提高油品的黏度指數，使顏色和抗氧化安定性得到改善，這種物理分離的方法只能保留原料中原有的理想組分，基礎油收率、黏度指數和其它性能的改善有限。潤滑油加氫處理則是通過深度加氫轉化的方法，使多環烴類變為理想組分，同時幾乎完全脫除雜環化合物，因而基礎油收率高、油品各項質量指標的改善更加明顯。
加氫處理過程中，發生的化學反應主要有:①脫除雜環化合物;②芳烴飽和，環烷烴開環及異構化，這種反應是提高黏度指數最主要的反應;③正構烷烴或低分支異構烷烴臨氫異構化為高分支異構烷烴;④烷烴的加氫裂化以及帶有長烷基側鏈環烷烴的加氫脫烷基反應。這類反應將導致輕油的產生，使基礎油收率降低。前三項是有利于反應，第四項是需要抑制的反應。