改善粘温性能（作为粘度指数改进剂）
分子结构特性基础
聚甲基丙烯酸酯具有独特的分子结构，其主链相对柔顺，且侧链的长短、结构以及数量等可以进行设计和调节。例如，不同碳链长度的侧链会赋予其不同的性能特点。长侧链能够在低温下阻碍分子间的紧密聚集，使润滑油在低温环境下保持较好的流动性；而在高温时，主链又可以通过适当的伸展、缠绕等方式维持一定的分子间作用力，保障油膜的强度，防止润滑油因温度升高变得过于稀薄而失去润滑作用。
温度响应机制
在低温条件下，聚甲基丙烯酸酯分子呈现相对舒展、分散的状态，它们之间的相互作用较弱，不会使润滑油的粘度过度增加，从而让润滑油可以顺利流动，快速到达需要润滑的部件表面。随着温度升高，分子热运动加剧，聚甲基丙烯酸酯分子开始通过链段间的相互作用，如缠绕、交联等方式，形成相对稳定的网络结构，以此来抵抗高温下润滑油粘度的急剧下降，使得润滑油在较宽的温度范围内都能维持较为稳定的粘度，起到提高粘度指数的作用。
降低凝点（作为降凝剂）
结晶干扰作用
基础油在低温下有结晶析出并长大的趋势，这会导致油品的流动性变差，最终凝固。聚甲基丙烯酸酯添加剂能够吸附在基础油刚刚开始形成的微小结晶核表面，阻止这些结晶核进一步生长、聚集形成大的结晶颗粒，使基础油在更低的温度下才会出现凝固现象。例如，长链的聚甲基丙烯酸酯分子可以通过其非极性部分与基础油中的烃类分子相互作用，同时极性基团则优先吸附在结晶核上，打乱结晶的有序生长过程，起到抑制凝固的效果。
改变蜡晶形态
当基础油中的蜡开始结晶时，聚甲基丙烯酸酯可以改变蜡晶的生长形态，使其从容易造成油品凝固的大而规整的片状、针状等形态转变为分散的、细小的颗粒状，这样就不会形成连续的、阻碍油品流动的结晶网络，进而降低了润滑油的凝点，提高了低温流动性。
抗磨损作用
形成保护膜
聚甲基丙烯酸酯在摩擦表面能发生吸附、分解等一系列反应，形成一层具有一定强度的保护膜。这层保护膜可以将两个相对运动的金属表面隔开，避免金属直接接触产生磨损。在摩擦过程中，分子中的极性基团会优先吸附在金属表面，随着摩擦的持续进行，分子链段会不断地在表面铺展、堆积，最终形成连续的、有一定承载能力的保护膜，减少摩擦过程中的金属磨损和刮擦。
改善摩擦界面润滑状态
它可以调节摩擦界面的润滑状态，降低摩擦系数。通过优化润滑油在摩擦表面的吸附性能和流变特性，使摩擦副之间的润滑从边界润滑向混合润滑甚至流体动力润滑转变，减小了摩擦过程中的能量损耗和部件磨损，提高了设备的运行效率和使用寿命。
抗氧化作用
自由基捕捉
聚甲基丙烯酸酯分子中的一些特定结构和官能团，能够捕捉润滑油在使用过程中因氧化反应产生的自由基，阻止自由基引发的一系列链式氧化反应。例如，分子中的不饱和键等活性位点可以先与自由基发生反应，将自由基转化为相对稳定的物质，从而延缓润滑油的氧化过程，保持润滑油的性能稳定，延长其使用寿命。
抑制氧化反应进行
该添加剂可以通过与润滑油中的抗氧化剂等其他添加剂协同作用，干扰氧化反应的进行。它可以改变氧化反应的反应路径或者降低氧化反应的速率常数，使得润滑油中的烃类等成分不易被氧化，减少氧化产物（如酸、醛、酮等）的生成，避免这些氧化产物对设备部件造成腐蚀以及对润滑油自身性能产生不良影响。
