检测润滑油中金属元素的含量及变化趋势，可以有效地对设备状态进行监测。目前发射光谱在国内外应用都很广泛，并且取得了良好应用效果。其特点是速度快、准确性高、信息范围广，易于和计算机相联组成自动监测系统。该技术是利用不同元素的物质受到强光源激发后发出的不同波长的光线，再通过光学系统排序得到光谱。根据特征谱线可以判断某物质是否存在以及其含量。原子发射光谱仪能在很短的时间内测出润滑油中30种元素的含量。光电直读光谱仪，是利用原子发射光谱技术测定润滑油中各种金属元素含量的仪器。
电感偶合等离子体发射光谱技术等离子发射是较新的样品激发技术。将流经石英管的氩气流置于一个高频电场下形成的约8000K的等离子体中，高温等离子体使从石英管中心喷射出的样品解离、原子化并激发。电感偶合等离子体射光谱技术的再现性较好，准确度及检出率都很高，但较大的粒子会被遗漏。常用的分析仪器有：电感偶合等离子体发射光谱仪（ICP）。荧光分析技术X荧光是介质在放射源照射下所释放的特征X射线。通过检测润滑油在放射源照射下释放的X射线可以检测磨粒的数量和成分。该方法可直接测定各种特殊形态的试样而无需破坏试样，可测量的元素种类多，测量范围宽，而且速度快，分析结果规律性强。常用的仪器有：X射线荧光分析仪2.2红外光谱技术红外光谱（FT?IR）也称振动光谱，它主要用于对有机化合物的基团结构进行分析，但它只能反映分子结构信息，对原子质点、溶解态离子和金属颗粒都不敏感。润滑油是由基添加剂的品种就更多了。当不同波长的红外辐射依次照射润滑油试样时数目以及相对强度，可以推断出润滑油样中存在的官能团，并确定其分子结构。润滑游的性能主要取决于构成它的各组分的性能。润滑油品的失效、更换取决于各组分的变化程度，这种变化主要是化学变化，是因物质的分子结构发生变化引起的，因此，仅通过理化分析是无法准确判断的，而利用红外光谱是最直接、最有效也是最迅速的一种方法。利用红外光谱技术分析润滑油试样中有机化合物的基团结构，通过比较新旧润滑油的红外吸收峰的峰位与峰高，可定性与定量检测基础润滑油与添加剂组分是否是发生了化学变化以及变化的类型与程度；利用红外光谱的润滑油分析软件可定量测试在用润滑油的氧化值、硫化值、硝化值、积碳、水分、乙二醇、稀释度等参数。通过对谱图的分析，结合各参数的数值，可获得润滑油试样品质变化方面的信息。常用的红外光谱仪器有：FT-IR红外光谱仪。
直读式铁谱仪主要用来直接测定润滑油试样中磨粒的含量和尺寸分布，能够方便、迅速而准确地测定润滑油样内大小磨粒的相对数量，可以很直观地反映出摩擦副的磨损程度和磨损烈度，因而能对设备状态作出初步的诊断，是目前设备监测和故障诊断的较好手段。常用的仪器有：DR型铁谱仪（美SOHIO）；ZTP型直读式铁谱仪；TPD型直读式铁谱仪。颗粒计数技术润滑油经过使用后，不可避免地会受到污染。检测这种污染程度有多种方法，有定性、半定量、定时等各种方法，应根据具体情况加以选择。对于污染较重，颜色较深的润滑液，可用斑点试验法，也可用带有特制网格的滤纸按一定规则进行计划数的半定量法，还可使用一些快速分析仪。这些方法的特点是简单、快速、与其它检测项目的匹配性较好，有实用价值。