1、良好的氧化安定性和热安定性
这是一个突出的问题。齿轮油在较高温度下运转时，容易加快油的氧化，会使油的质量劣化，影响油的流动性和造成金属的腐蚀和锈蚀。现在对齿轮油热氧化安定性的要求越来越高。
2、合适的粘度和良好的粘温性
适当的齿轮油粘度，可以保证在弹性流体动压润滑状态下，形成足够厚的油膜，使齿轮具有足够的承载能力。但油的粘度不能过高，否则会因液体内摩擦热过量而使油膜破裂。良好的粘温性，可以在齿面摩擦高温条件下，仍保持足够的润滑油膜，不致发生磨损。在低温时具有足够的流动性，齿面润滑部位有足够的齿轮油，防止启动磨损。
3、良好的抗泡性和抗乳化性
齿轮油在使用中由于搅动作用容易产生泡沫，如果生成的泡沫不能很快消失，会破坏油膜的完整性，使润滑失效;泡沫的导热性差，会引起齿面过热，使油膜破裂，故齿轮油应具有良好的抗泡沫性。
齿轮油在使用中不可避免与水接触，如果齿轮油的分水能力差，油水就会形成稳定的乳化体，影响承载油膜的形成，导致齿面的擦伤和磨损。所以，齿轮油应具有良好的抗乳化性。
4、良好的防锈抗腐蚀性
齿轮油在使用中，由于氧化和添加剂的作用而使齿面腐蚀;在有水和氧的参与下，齿面和齿轮箱会生锈。腐蚀和锈蚀会破坏齿的表面几何形状，破坏正常润滑状态。因此，齿轮油应具有良好的防锈和防腐蚀性。
5、足够的极压抗磨性
这是齿轮油的最重要的性能。齿轮油应在高速、低速、重载或冲击负荷下，迅速形成边界吸附膜或化学反应膜，防止齿面发生磨损、擦伤、胶合等破坏现象，使齿轮装置得以长期运行。
除上述几项外，齿轮油应具有剪切安定性、贮存安定性以及密封件的配伍性等。工业齿轮油还有粘附性要求，车辆齿轮油还须通过一系列的台架性能评定试验等。
