其物理和化學性質主要包括:
粘性
粘度是燃料油最重要的性能指標，也是劃分燃料油等級的主要依據。這是衡量流動性阻抗及其規模的指標
代表燃油的流動性、可泵性和霧化性能。對於高粘度的燃料油，壹般需要預熱使粘度降低到壹定程度，然後進入燃燒器，便於在噴嘴處噴霧霧化。測量粘度的方法有很多。英國常用雷德伍德粘度，美國常用賽波特粘度，歐洲大陸常用恩格勒粘度。而運動粘度由於其測定精度高於上述方法，且樣品消耗量少，測定速度快，逐漸被各國更廣泛采用。各種粘度之間的換算通常可以用預先做好的換算表來近似。
目前國內常用的有40°C運動粘度(餾分燃料油)和100°C運動粘度(渣油燃料油)。過去我國燃料油行業標準以恩格勒粘度(80°C，100°C)作為質量控制指標，以80°C運動粘度對品牌進行分類。油的運動粘度是油的動力粘度與密度之比。運動粘度的單位是斯托克斯，即簡稱斯托克斯。當流體的動力粘度為1泊且密度為1g/cm3時，運動粘度為1斯托克斯。CST是Centistokes的縮寫，意為Liz，即1斯托克斯的1%。
硫含量
燃料油中硫含量過高會造成金屬設備腐蝕和環境汙染。根據硫含量，燃料油可分為高硫、中硫和低硫燃料油。除了碳和氫，硫是石油的第三種主要成分。雖然遠低於前兩者，但其含量仍是重要指標。根據硫含量，燃料油壹般分為低硫(LSFO)和高硫(HSFO)。前者含硫量在1%以下，後者通常達到3.5%甚至4.5%以上。還有低蠟油(簡稱LSWR)，含蠟量高，傾點高(如40 ~ 50℃)。高硫燃料油(HSFO)在上海期貨交易所交易。
密度
是石油產品的質量與其體積之比。常用單位——克/立方厘米、千克/立方米或千克/立方米等。因為體積是隨溫度變化的，所以沒有溫度，密度就不能獨立存在。為了便於比較，規定15°C時的密度為西方石油的標準密度。
閃點
它是石油安全的指標。石油產品在特定的標準條件下被加熱到壹定的溫度，因此從其表面逸出的蒸汽剛好足以與周圍的空氣形成可燃混合物。當它與標準測試火源接觸時，會引起瞬時閃燃，油品的溫度定義為其閃點。其特點是火焰瞬間熄滅，達到閃點溫度的油不能提供足夠的可燃蒸氣維持持續燃燒。只有再次加熱，達到另壹個更高的溫度，壹旦遇到火源，才會構成持續燃燒，此時的溫度稱為著火點或燃點。即便如此，閃點也足以表征壹種油品的危險程度，習慣上根據閃點對危險品進行分類。顯然，閃點越低越危險，越高越安全。
水分
它的存在會影響燃油的凝固點，隨著含水量的增加，燃油的凝固點會逐漸升高。此外，還會影響燃油機械的燃燒性能，可能會造成熄火、停爐等事故。
灰
它是燃燒後未燃盡的部分，特別是催化裂化循環油和油漿燃料油後，矽鋁催化劑粉末會加速泵和閥門的磨損。此外，灰會覆蓋鍋爐的受熱面，使傳熱變差。
機械雜質
機械雜質會堵塞過濾網，導致油泵磨損，油嘴堵塞，影響正常燃燒。