油性添加剂主要应用于低压低温边界润滑状态，它在金属切削过程中主要起渗透和润滑作用，降低油与金属的界面张力，使切削油很快渗透到切削区，在一定的切削温度作用下进一步形成物理吸附膜，减小前刀面与切屑、后刀面与工件之间的摩擦。
　　在极压润滑状态下，切削油中必须添加极压添加剂来维持润滑膜强度。常用的极压添加剂是含硫、磷、氯、碘等的有机化合物，这些化合物在高温下与金属表面起化学反应，生成化学吸附膜，它比物理吸附膜的熔点高得多，可防止极压润滑状态下金属摩擦界面直接接触，减小摩擦，保持润滑作用。常用极压添加剂如下：
　　（1）硫化极压添加剂：在切削油中引入硫元素有两种方式，一是用元素硫直接硫化的矿物油，叫硫化切削油；二是在矿物油中加入含硫的添加剂，如硫化猪油、硫化烯烃和硫化脂肪酸酯等，制成极压切削油。硫化切削油对铜及铜合金有腐蚀作用，加工时气味大，已逐渐被极压切削油所代替。含硫的极压切削油在金属切削过程中和金属起化学反应，生成硫化铁。硫化铁没有像氯化铁那样的层状结构，比氯化铁摩擦系数大，但熔点高（硫化铁熔点1193℃，二硫化铁熔点117l℃），硫化膜在高温下不易破坏，故切削钢件时，能在1000℃左右的高温下，仍保持其润滑性能。
　　（2）氯化极压添加剂：常用的含氯极压添加剂有氯化石蜡（氯含量为40％~50％）、氯化脂肪酸或酯类等。氯的化学性能活泼，在200~300℃时即能与金属表面起化学反应。氯化物的摩擦系数低于硫化物，故含氯极压添加剂具有优良的润滑性能，含氯极压添加剂的切削油约可耐600℃的高温，特别适合于切削合金钢、高强度钢、钼以及其他难切削材料。氯化石蜡等有腐蚀性，必须与油溶性防锈添加剂一起使用。有的资料认为含氯添加剂的重点应放在四氯化碳这一类高挥发性的添加剂，因为它能渗入切屑、工件与刀具界面间的微裂缝中，同时又能防止冷焊磨损的发生。但因四氯化碳会挥发出有害气体，所以国内很少采用。
　　（3）磷化极压添加剂：在切削油中，常用的含磷添加剂是有机磷酸酯或硫代磷酸锌。这类添加剂有中等的极压性能，与钢铁接触即被吸附，并起化学反应，生成磷酸铁化学润滑膜，降低摩擦、减小磨损的效果比含硫、含氯的极压添加剂更为良好。
　　为了得到效果较好的切削油，往往在一种切削油中加入上述的两种或三种添加剂，复合使用，以便切削油迅速进入高温切削区，形成牢固的化学润滑膜。