空壓機潤滑油在高速、高溫的條件下，脂潤滑已不適應時可采用油潤滑。通過潤滑油的循環，可以帶走大量熱量。 粘度是潤滑油的重要特性，粘度的大小直接影響潤滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度，軸承工作溫度下潤滑油的粘度一般是12-15cst。轉速愈高應選較低的粘度，負荷愈重應選較高的粘度。常用的潤滑油有機械油、高速機械油、汽輪機油、壓縮機油、變壓器油、氣缸油等。油潤滑方法包括：
a. 油浴潤滑是最普通的潤滑方法，適于低、中速軸承的潤滑，軸承一部分浸在由槽中，潤滑油由旋轉的軸承零件帶起，然后又流回油槽油面應稍低于最低滾動體的中心。
b. 滴油潤滑滴油潤滑適于需要定量供應潤滑油得軸承部件，滴油量一般每3-8秒一滴為宜，過多的油量將引起軸承溫度增高。
c. 循環油潤滑用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中，通過軸承后的潤滑油再過濾冷卻后使用。由于循環油可帶走一定的熱量，使軸承降溫，故此法適用于轉速較高的軸承部件。
d. 噴霧潤滑用干燥的壓縮空氣經噴霧器與潤滑油混合形成油霧，噴射軸承中，氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的潤滑。
e. 噴射潤滑
用油泵將高壓油經噴嘴射到軸承中，射入軸承中的油經軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉時，滾動體和保持架也以相當高的旋轉速度使周圍空氣形成氣流，用一般潤滑方法很難將潤滑油送到軸承中，這時必須用高壓噴射的方法將潤滑油噴至軸承中，噴嘴的位置應放在內圈和保持架中心之間。
