3類基礎油（即Group III基礎油）是透過全加氫工藝生產的高黏度指數加氫基礎油，亦稱為非常規基礎油（UCBO）。它透過深度加氫處理改變碳氫化合物結構，性能明顯優於Group I及Group II基礎油。它具有非常高的黏度指數及極低揮發性；部分產品的性能可媲美聚α烯烴（PAO）合成油，但成本效益更高。這類基礎油雜質含量低、飽和碳氫化合物比例高，具備出色的熱穩定性及抗氧化能力，同時有優異的低溫流動性及煙炱分散能力。它可在大幅溫度變化下維持穩定潤滑表現，減少機油消耗，並為引擎提供更可靠保護。在潤滑油市場上，Group III基礎油常用於調配中高端礦物油，或作為全合成引擎油的原料。它在性能與成本之間取得平衡，適合需要高潤滑性能的汽車引擎及工業設備使用。
