Chłodzenie oleju to proces usuwania ciepła z maszyn i komponentów elektrycznych za pomocą oleju jako medium przenoszącego. Proces ten zazwyczaj obejmuje cyrkulację chłodnego oleju obok źródła ciepła, co pozwala mu wchłonąć energię cieplną, a następnie przepuścić gorący olej do mechanizmu chłodzącego, gdzie odprowadza on ciepło. Olej jest idealnym płynnym medium chłodzącym, ponieważ ma wyższą temperaturę wrzenia niż woda. Oleje w zastosowaniach chłodniczych są zazwyczaj odmianami mineralnymi wytwarzanymi jako produkty uboczne w procesie rafinacji ropy naftowej.
Chociaż olej nie jest często uważany za „zimną” ciecz, mimo to stanowi odpowiednie medium chłodzące. Z łatwością pochłania energię cieplną i ma temperaturę wrzenia wyższą niż woda, dzięki czemu może być stosowany do chłodzenia elementów o temperaturach przekraczających 212° C (100° F). Jest również izolatorem elektrycznym, gdy jest wolny od wilgoci i zanieczyszczeń.
Ta forma chłodzenia jest zwykle procesem zanurzeniowym, w którym źródła ciepła działają w kąpieli olejowej. Proces polega na pochłanianiu przez olej energii cieplnej z bezpośredniego kontaktu z gorącym sprzętem. Po podgrzaniu olej krąży w konwekcji lub jest pompowany bez kontaktu ze źródłem ciepła do grzejnika, gdzie oddaje ciepło do wody lub powietrza. Następnie wraca do źródła ciepła, aby powtórzyć cykl. Proces ten jest dobrym przykładem chłodzenia z przenoszeniem ciepła, w którym energia cieplna jest przenoszona lub przenoszona ze źródła o wysokiej temperaturze do pochłaniacza lub absorbera o niskiej temperaturze.
Oleje stosowane w zastosowaniach chłodzenia olejów są zazwyczaj odmianami mineralnymi, chociaż czasami stosuje się odmiany roślin. Oleje te są produktami ubocznymi rafinacji ropy naftowej i są zazwyczaj bezbarwnymi kombinacjami alkanów i cyklicznych parafin o niskiej do średniej lepkości. W olejach chłodzących znajduje się kilka dodatków, które poprawiają ich działanie, w tym środki tłumiące wyładowania łukowe i łuk, środki zmniejszające palność i inhibitory korozji.
Zastosowania do elektrycznego chłodzenia oleju obejmują transformatory, rozdzielnice i spawarki w kąpieli olejowej. Olej jest również używany do chłodzenia wysokowydajnych podzespołów elektronicznych; kilka eksperymentalnych komputerów ma płyty główne i procesory całkowicie zanurzone w oleju mineralnym. Zastosowania mechanicznego chłodzenia olejem obejmują operacje obróbki, takie jak cięcie, frezowanie i toczenie, w których olej jest używany do smarowania i chłodzenia końcówki narzędzia. Olej smarujący w silnikach samochodowych służy również jako chłodziwo, pochłaniając w ten sposób ciepło z obszaru spalania i odprowadzając je przez oddzielną chłodnicę oleju lub zapasowy olej w misce olejowej. Duże przemysłowe skrzynie biegów i układy napędowe również wykorzystują połączone smarowanie olejem i chłodzenie.