润滑油抵抗氧化和变质的能力被称为氧化安定性。润滑齿轮传动装置的润滑油温度，水箱经常保持在50℃以上，高温工作环境下，润滑油温度可能进一步上升；并含有极压剂的热氧化安定性的齿轮油添加剂往往不高。在高温下容易分解或冷凝，部分分解产物在润滑油氧化反应中产生催化作用。因此，齿轮油必须具有良好的氧化稳定性，以确保齿轮油在长期运行过程中不要因为由于氧化，进而影响使用性能。
　　
　　想要判定抗氧化润滑油的稳定性，可以用用300mL试油氧化管通过恒压干燥空气，测试312h通过100℃运动粘度增长和沉降值变化的测定。工业齿轮油在使用过程中可能与水混合使用，如使用轧钢机的钢坯必须使用大量冷却水，齿轮润滑系统是不可避免的。因此，有必要尽快使油水分离，以避免产生乳状物质，一旦形成一个稳定的乳化油和水的形状，将导致油粘度增加，流动性差，供应问题，并降低产品性能，严重影响设备的正常运作。这就要求齿轮油具有良好的抗氧化性能。
　　
　　我国根据GB／t8022方法评价重型齿轮油的抗氧化性能。使用时在分液漏斗加入360ml的油样，90ml蒸馏水，在82度的温度在一定的转速下搅拌5分钟，静后5h，分别按照规定程序，采样率的测定，分离油中的水和乳液体积和水在油、水分离，乳化，在油判断引水能力的油和水的含量。这种方法对重齿轮油是非常严格的。