差速器油的主要作用包括潤滑、冷卻、減少磨損和延長零部件壽命。
差速器油在齒輪嚙合面形成油膜，減小摩擦阻力，帶走摩擦產生的熱量，調整兩側車輪的轉速差，使汽車輪胎的半軸能以不同的速度旋轉，從而消除汽車在轉彎時由於內外兩輪轉速不一致所造成的機械損傷，還有助於保證變速箱正常工作並延長傳動裝置的壽命。
此外，差速器油還具備比機油更好的熱穩定性，在高速行駛時，差速器中的潤滑油溫度會很高，遠超過發動機中機油的溫度，因此差速器油的高溫粘度特性顯得特別重要。如果差速器油的性能衰退後，不進行更換，可能會導致差速器結構中的齒輪摩擦力增大，增加車輛油耗，長期下去可能損壞差速器、差速鎖等裝置。