오일 펌프는 오일 팬 내의 오일을 흡입 및 가압하여 각 윤활부에 보내는 일을 한다. 
펌프의 능력을 송유량(ℓ/min-RPM)과 송유압력(kg/㎠-RPM)으로 표시하고, 오일의 과도한 송출이나 높은 압력은 유압조절기(relief valve)로 조절한다.
오일 펌프의 종류에는 로터리식, 기어식, 플런저식, 베인식이 있으나 기어식과 로터리식이 주로 사용된다.
 
1) 로터리 펌프

로터리(rotary) 펌프는 펌프 몸체 안에 조립된 바깥 로터와 내측 로터가 있으며, 대개 이러한 형식의 펌프는 크랭크 축에 의해 배전기가 구동되고 배전기 끝 부분의 돌출부와 오일펌프의 내측 홈 부분이 결합되어 구동된다. V-6 엔진의 경우(rochoide type)는 크랭크 축의 앞 부분에 내측 로터가 결합되어 구동하도록 되어 있다.
로터리 펌프의 내측 로터가 회전하면, 내측 로터의 중심이 편심되어 있는 관계로 내측
로터의 블록부와 바깥 로터의 오목부가 차례로 물리면서 체적 공간의 변화가 생겨 오일을 흡입하고 배출하게 된다.
 

2) 기어 펌프

기어 펌프에는 외접 기어 펌프가 있고 내접 기어 펌프가 있는데 작동 방법은 거의 같다.
2개의 기어는 흡입구와 배출구 외에는 거의 틈새가 없는 관계로 이(齒)가 물리는 용적에 따라 오일을 흡입하고 배출한다.
내접기어형 펌프는 크랭크 축에 의해 구동되며, 외접기어형 펌프는 크랭크 축으로부터 벨트로 외접 기어의 구동측이 동력을 받고 피동측 기어는 카운터 밸런스 샤프트와 결합되어 동시에 구동된다.
  

3) 플런저 펌프 및 베인 펌프
 
플런저 펌프(Plunger pump)의 보디 안에 조립된 플런저는 편심캠에 의해 작동되고 플런저 내부에는 스프링이 있다. 또한 아래 위에는 2개의 흡입 및 배출용 체크 볼이 설치되어 있다.
스프링에 의해 플런저가 왼쪽으로 밀리면 위쪽의 체크 볼이 열리면서 오일이 압송된다.
 

베인 펌프(Vane pump)는 둥근 하우징과 그 속에 편심으로 설치되어 있는 로터로 되어 있다. 로터는 두 개의 날개(Vane)가 스프링을 사이에 두고 있어 펌프 축이 회전하면 펌프실 안쪽면과 날개가 접촉되면서 오일을 흡입 및 배출한다.

오일 스크린(Oil screen)이라고도 하며, 오일 팬 내의 오일을 펌프에 유도하고 동시에 오일 가운데 포함된 비교적 큰 입자의 불순물을 제거하기 위해 고운 스크린이 설치되어 있다.
 

유압 조절기(Relief valve)는 감압밸브라고도 하며 프런트 케이스 측면에 설치되어 있다. 이 밸브는 윤활 회로 내의 유압이 과도하게 올라가는 것을 방지하여 유압을 일정하게 유지시키는 기능을 한다.
밸브의 동작이 원활하지 못하면 윤활회로에 유압이 과도하게 걸리게 되고, 심할 경우에는 오일 필터가 파열되어 중대한 결함이 발생되기도 한다.
릴리프 밸브는 윤활통로에 과도한 압력이 걸리게 되면 릴리프 플런저는 스프링 힘을 이기고 그림과 같이 위로 이동하여 과도한 압력만큼의 오일을 오일 팬으로 복귀시킨다.
유압 조절 압력은 자동차에 따라 다소 차이가 있으나 대개 3~5kg/㎠로 유지시켜 준다.
 

오일 필터는 윤활 회로 내에 설치되어 오일에 혼입된 먼지, 카본, 금속 분말, 산화 생성물 등을 제거하는 역할을 하며 보통 5,000~10,000km 주행시마다 엔진 오일과 함께 교환해야 한다.
오일 필터는 보통 프런트 케이스에 부착되며, 일부의 엔진에서는 실린더 블록에 설치되기도 한다. 오일 필터의 구조는 케이스, 엘리먼트, 바이패스 밸브 등으로 구성되어 있으며, 필터 내의 바이패스 밸브는 엘리먼트가 막혔을 때 열리도록 되어 있어 오일이 항상 순환되도록 오일을 공급하는 역할을 한다.
 

일반적으로 엔진은 엔진의 오일 양을 확인할 수 있도록 엔진 측면 또는 앞쪽에 오일 레벨게이지가 있으며, 차량의 운행전에 오일의 양이 정상인가 확인할 수 있도록 되어 있다.
이밖에, 차량의 운행중에 엔진 오일 압력의 정상 여부를 확인할 수 있도록 운전석 계기판에 유압계가 있으며, 오일압력 경고등은 오일회로내 오일 압력이 0.2~0.4kg/㎠ 정도로 떨어졌을 때 경고등이 켜지도록 되어 있다.
 

엔진 오일의 온도는 약 90℃ 가량을 넘지 않는 것이 좋으나, 각 윤활부와 실린더 및 피스톤 등에 의해 오일의 온도가 올라 가며, 오일의 온도가 높아지게 되면 윤활성을 급격히 상실하기 때문에 오일을 냉각시킬 필요가 있다.
일반적으로 가솔린 엔진의 경우에는 오일 팬에 의해 냉각이 가능하지만, 디젤 엔진에서는 오일 팬의 열방산으로는 부족하기 때문에 별도의 오일 쿨러(Oil Cooler)를 설치하여 오일을 냉각시킨다.
오일쿨러에는 냉각수를 공급하여 오일을 냉각시키고, 낮은 온도의 윤활유는 냉각수에 의해 적합한 온도까지 열을 가하기도 한다.