Dầu tổng hợp không chỉ trải qua quá trình tinh chế, chưng cất, chắt lọc mà còn được phân tách thành các phân tử cơ bản. Quá trình này vừa loại bỏ được nhiều tạp chất của dầu thô, vừa cho phép điều chỉnh kích thước các phân tử dầu cho phù hợp với chỉ số động cơ trong xe hiện đại. Vì vậy, chúng có nhiều lợi thế, ưu điểm hơn các loại dầu thường, dầu pha hoặc dầu bán tổng hợp.