Na chłodzenie silnika spalinowego składają się dwa elementy: chłodzenie cieczą chłodzącą i chłodzenie olejem. Ciecz odprowadza ciepło z bloku silnika i jego głowicy, oraz – pośrednio – ze ścianek tłoka. Pozostałe elementy silnika, a zwłaszcza elementy układu korbowego oraz częściowo elementy rozrządu (wałek, trzonki zaworów itp) i ścianki cylindrów oraz tłoki są chłodzone przez olej. Wyłącznie przez olej są chłodzone korbowody i wał korbowy wraz ze współpracującymi z nim łożyskami i panewkami, bowiem kanały chłodzące są poprowadzone ściankami bloku i głowicy silnika.
Zobacz też: Ile oleju może zużyć sprawny silnik?
Można przyjąć, że w przybliżeniu 20 do 30% wydzielającego się w silniku bezużytecznego ciepła jest odprowadzane do atmosfery dzięki olejowi. Z tego powodu istotne jest utrzymywanie chłodnicy oleju (o ile jest) oraz miski olejowej silnika w czystości.
Bardzo ważnym zadaniem oleju silnikowego jest zmywanie i usuwanie różnego rodzaju zanieczyszczeń ze ścianek cylindrów i tłoków, w tym z kanałów, w których pracują pierścienie, oraz z łożysk i panewek układu korbowego. Zanieczyszczenia te powstają także w wyniku spalania się resztek oleju, pozostających w komorach spalania cylindrów w wyniku nieszczelności istniejących między tłokami i ściankami cylindrów, a zwłaszcza w wyniku zużycia pierścieni zgarniających, odpowiedzialnych za usuwanie oleju smarującego ścianki cylindrów. Zmyte zanieczyszczenia są zatrzymywane wstępnie przez filtr oczyszczania zgrubnego, a potem przez filtr oczyszczania dokładnego.
Zobacz też: Sprawny silnik też zużywa olej
Część zanieczyszczeń osiada na dnie miski olejowej, tworząc tam po dłuższej eksploatacji silnika dość grubą i spoistą warstwę. Jej obecność ujawnia się najczęściej w czasie mrozów, kiedy dla ułatwienia rozruchu silnika nieostrożny kierowca podgrzewa miską olejową od dołu.
Najczęściej po takim zabiegu niemal natychmiast zapychają się filtry oleju, a bywa że i kanały olejowe o małej średnicy, takie jak w korbowodach i piastach tłoków. Konieczna jest wówczas przedterminowa wymiana filtru dokładnego oczyszczania, co nie zawsze pomaga. Zatkane kanały olejowe często może przepłukać dopiero czysty olej, a więc jedno nieprzemyślane podgrzanie miski olejowej może być bardzo kosztowne.
Zobacz też: Czy warto kupić droższe świece irydowe?
Olej w silniku pozwala także na wczesne wykrycie nieszczelności układu chłodzenia. Najpierw na powierzchni cieczy chłodzącej pojawią się tłuste „oka” podobne jak na rosole, a potem, kiedy nieszczelność się powiększy, część oleju przekształci się w emulsję wodną, przypominającą wyglądem brunatno-żółte masło, która zwykle osadza się na korku wlewu oleju.