התכלית המרכזית של שימון היא יצירת סרט סיכה רציף ויציב בין שני משטחים נעים. לצמיגות השמן יש משמעות רבה ביחס לכך ובמקרים בהם אין התאמה בין הצמיגות הנדרשת לצמיגות בפועל יתכנו כשלים מסוגים שונים. מכאן שצמיגות השמן היא אחד המדדים החשובים ביותר ביחס לשמן.

הגדרה: צמיגות מבטאת את התנגדותו הפנימית של נוזל לזרימה כפועל יוצא של כח בהתייחס לטמפרטורה נתונה. ישנן שתי דרכים מקובלות למדידת צמיגות:

צמיגות דינאמית / אבסולוטית (Dynamic / Absolute Viscosity) – מוגדרת כהתנגדותו של נוזל לזרימה כפועל יוצא של כח חיצוני מבוקר ונמדדת בסנטי פואה (cP). על פי רב נבדקת על ידי מכשיר שבו מופעל ונמדד הכח המופעל על השמן (בין אם לחץ של משאבה או אוויר ובין אם מערבל כלשהו) כמשקף את ההתנגדות הפנימית של השמן בטמפרטורה נתונה.

צמיגות קינמטית (Kinematic Viscosity)- מוגדרת כהתנגדות הנוזל לזרימה ולגזירה כפועל יוצא של כח הכבידה ונמדדת בסנטי סטוק (cSt). על פי רוב נבדקת על ידי מכשיר המודד את משך הזמן שלוקח לכמות מוגדרת של נוזל לעבור דרך חריר מוגדר בכח הכבידה בטמפרטורה נתונה.

ניתן לבטא את הקשר בין שני המדדים באופן הבא (אם כי קשר זה נכון רק במקרה של נוזלים ניוטוניים): Dynamic Viscosity (cP) = Kinematic Viscosity (cSt) x Fluid Density (kg/m3). מכאן ששינוי במשקל הסגולי של השמן (כתוצאה מזיהום, התחמצנות וכדומה) יהפוך את הנוזל ללא-ניוטוני ויגרום לפער מדידה בין השיטות. זו הסיבה שבבדיקת מעבדה תינתן עדיפות למדידת צמיגות אבסולוטית, בעוד שבספרי מכונה תרשם התייחסות לצמיגות קינמטית.

צמיגות שמנים תעשייתיים נמדדת בדרך כלל בטמפרטורה של 40c/210F או 100c/210F במסגרת שיטת הדירוג הבינלאומית ISO-3448 וגם במסגרת שיטת הדירוג של איגוד יצרני הגיר האמריקאיים AGMA. לעומת זאת, מקובל למדוד את צמיגות שמני מנוע בטמפרטורה של 100c במסגרת שיטות הדירוג SAE-J300.

מדד צמיגות (VI – Viscosity Index)- משתנה מספרי המבטא את השינוי בצמיגות השמן ביחס לטמפרטורה (הצמיגות יורדת ככל שהטמפרטורה עולה). ככל שמדד הצמיגות גבוה יותר, השמן נחשב איכותי יותר משום שצמיגותו תשתנה פחות עם עליית הטמפרטורה. לרוב השמנים המינרליים יהיה מדד צמיגות בטווח 90-105, כששמנים פראפיניים בעלי מדד צמיגות גבוה יותר משל שמנים נפטיניקיים ואילו לשמנים סינטטיים יהיה מדד צמיגות הגבוה משמעותית מ-100.

שמנים רב-דרגיים הם שמנים שמבחינת צמיגות 'מתנהגים' כשני שמנים שונים הודות לתוסף משפר מדד צמיגות (שהופך אותם למעשה לנוזלים לא-ניוטוניים). תוספים מסוג זה מתכווצים בטמפרטורה נמוכה ומתרחבים בטמפרטורה גבוהה ובכך משפיעים על התנגדות הנוזל לזרימה. לפיכך למשל שמן גיר Kling 80W90 מתנהג כשמן בצמיגות 80 בסולם AGMA (סביב ISO VG 68) בחורף / בתנאי קור וכמו שמן בצמיגות 90 בסולם AGMA (סביב ISO VG 200) בקיץ / בתנאי חום. משמעות הדבר היא שצמיגותו תשתנה פחות בטמפרטורה גבוהה בהשוואה לשמן חד-דרגי בצמיגות זו.