O óleo lubrificante é muito importante na caixa de transmissão, pois, ele opera protegendo as peças internas contra corrosão e o desgaste, diminuindo os efeitos do atrito entre as partes móveis. Além disso, atua arrefecendo-o e limpando o sistema e também executa a função de fluído hidráulico, transmitindo torque e manobrando peças internas do sistema. Por isso é de suma importância a verificação do nível de óleo na caixa de transmissão, pois a falta do líquido pode comprometer a lubrificação das peças. Raramente a caixa de câmbio irá queimar óleo, como ocorre nos motores, então se o nível está baixo, é possível que haja algum vazamento. Geralmente essa verificação é feita periodicamente a cada 10 mil quilômetros nos carros com transmissão manual. Já os prazos de troca se dão a cada 50 mil quilômetros ou três anos, diferente do prazo do óleo do motor; isso ocorre porque o óleo da caixa de transmissão não lida com tanta sujeira e contaminação quanto o óleo do motor. Essa troca é necessária pois, com o passar do tempo, o óleo perde sua viscosidade e pode provocar ruídos e desgaste nas engrenagens da caixa. Nas caixas de transmissão automáticas também deve-se ter cuidado quanto a troca do óleo. O lubrificante mais apropriado possui características especiais, este é chamado de ATF (Automatic Transmission Fluid) e é produzido a partir de óleos básicos de origem mineral ou sintética. Este óleo apresenta uma viscosidade muito mais baixa que os lubrificantes de câmbio manual, pois, estes devem penetrar em folgas extremamente pequenas; e tem como benefícios a intensa proteção contra o desgaste, alto poder limpante e dispersante, alta resistência a pressão, alto índice de viscosidade (baixa variação da viscosidade em função da variação da temperatura) e alta resistência a oxidação. A troca, geralmente, deve ser feita em um período de, no mínimo, 20 mil quilômetros rodados. O câmbio automático tradicional ou mesmo o do tipo CVT possuem componentes que durante seu trabalho podem liberar partículas que suspensas no óleo podem obstruir o filtro interno do câmbio, prejudicando o fluxo hidráulico do equipamento, e causar graves danos. Também existem partes que mantem contato físico como os discos, que sofrem desgaste com o passar do tempo. O óleo, do antigo câmbio Hidramático, não pode mais ser aplicado de forma universal nos câmbios modernos, pois estes são assistidos eletronicamente por um sistema de gerenciamento microprocessado e possuem fluídos especiais para cada projeto. É importante saber que a troca do óleo do cambio é parcial, pois 30% de óleo fica presa no conversor de torque e que esse conversor precisa ser desmontado para a troca completa, o que não é algo simples, mas trocar os 70% possíveis já é o suficiente para prevenir e dar durabilidade ao sistema de transmissão. Cada montadora e/ou fabricante recomenda um produto de especificações próprias. É importante que a troca siga as instruções do fabricante, pois o uso de um lubrificante inapropriado pode acarretar em um prejuízo enorme a caixa de câmbio. Assim, a vida do câmbio está diretamente ligada a este procedimento de manutenção preventiva.