冷冻机油变质的主要原因有以下几个方面：
混入水分 冷冻机油在生产过程中都经过严格的脱水处理，本应不含水分，但脱水的冷冻机油有很强的吸湿性，当冷冻机油和空气接触时，能够从空气中吸取水分。因此在储藏、运输和灌入制冷系统过程中，与空气接触后会混进一些水分。另外，也有可能是制冷剂氨中含水分较多，使水分混入冷冻机油。冷冻机油含有水分，会加剧油的化学变化并引起对金属的腐蚀作用，同时，还会在膨胀阀处引起结冰，造成堵塞故障。
氧化 冷冻机油在使用过程中，当制冷压缩机的排气温度较高时，就可能引起氧化变质。发生氧化时，芳香族烃变成暗黑色的氧化物，它不溶解于冷冻机油中。当冷冻机油在高温下和垫片、制冷剂、水分、金属、空气相接触时，会引起分解、聚合、氧化等反应生成沥青质的结焦，甚至出现纯粹的焦炭。这些物质附着在阀片上，将影响气阀的工作，同时也会阻塞过滤器、油路及膨胀阀。此外，还会导致冷冻机油黏度升高，润滑性能下降。冷冻机油的机械杂质会加剧运动件摩擦面的磨损，会加速它的老化或氧化变质。
污染 若装冷冻机油的容器不清洁，有锈或有少量其他牌号的油，会降低冷冻机油的黏度，甚至会破坏油膜的形成，使轴承和其他润滑面受到损害。在制冷机的修理过程中，有时缺乏原规定的冷冻机油，而添加入另一种牌号的冷冻机油，如果它们含有不同性质的抗级化添加剂，混合在一起时，有可能产生化学变化，形成沉淀物，使压缩机的润滑受到影响。
若发现冷冻机油已变质，就应该更换新油，换下来的油就不要再继续使用。
