1、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。
2、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。
3、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。
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、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。
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。