粘度指数改进剂是一种油溶性高分子聚合物，在室温下一般呈橡胶或固体形态，其相对分子质量从几万到十几万，而润滑油的平均相对分子质量仅为500左右。当这种高分子聚合物溶解在溶剂中后，会形成团结构，切在溶剂中的线团体积与相对分子质量较小的溶剂油相比要大得多，因而使油品的粘度远大于溶剂的粘度，这就是增稠的原因。在低温下，高分子聚合物以线团状存在，高分子卷曲，对基础油粘度影响不大，随着温度升高，其线团伸张，有效容积增大。由于分子溶长，流体力学体积和表面积增大，是基础油内摩擦显著增加，对油品流动阻碍作用增大，从而弥补了基础油由于温度上升而下降的粘度，导致油品粘度相对显著增大，粘度指数改进剂就是基于不同温度下具有不同形态，并对粘度产生不同的影响，以增加油品粘度和改进黏温性能的。
用粘度指数改进剂调成的稠化型内燃机，液压油、齿轮油等具有良好的黏温性能，年温曲线平滑，可同时满足多粘度级别要求。这种油具有较好的低温启动性能和高温润滑能力，可四季通用。与同黏度级别的单级油相比，润滑油消耗据报道可降低27％，而燃料油消耗可降低3％-5％。
