齿轮之间的接触面积很小，基本上是线性接触，在滚动摩擦和滑动摩擦的运动过程中，齿轮油的工作条件与其他润滑油有很大的不同。由于齿轮之间的接触面积很小，所以它承受的压力很大。一些减速器齿轮的压力为400-1000MPa，双曲线齿轮在汽车传动装置中的使用条件更苛刻，负载更重，其接触部位的压力可高达1000-40000MPa，在如此高的压力下，润滑油很容易从牙齿之间挤出，这很容易造成牙齿表面的划伤和磨损。因此，齿轮油应具有在高负荷下使齿面处于边界润滑和弹性流体动力润滑状态的性能。

合适的粘度是齿轮油的主要质量指标。粘度大，耐负荷能力大，但粘度过大也会给循环润滑带来困难，增加齿轮的运动阻力，导致加热和功率损失。因此，粘度应适当，特别是与极压抗磨剂油，其耐负荷性能主要依赖于极压抗磨剂，这种油粘度不能太高。具有良好的热氧化稳定性良好的耐磨性，耐负荷性，良好的抗泡沫性能，良好的抗乳化性，良好的防锈性，耐腐蚀性，良好的抗剪切稳定性。

另外，还有其它性能要求，如良好的低温流动性、与密封材料的适应性、储存稳定性、开式齿轮油的附着力等。