复合锂基脂除了兼有普通锂基脂的多效性外，在高温性能上有了很大的改善，适用高温设备的润滑。复合锂基脂的高温性能优越，比锂基润滑脂的滴点提高100℃以上，使用温度可达160℃。复合锂基脂是由锂皂和其它锂盐一起共结晶组成的。二元酸与12-羟基硬脂酸制成的二组分复合锂基脂性能较好，而三组分锂基脂性能优于二组分，尤其以12-羟基硬脂酸、硼酸、癸二酸（或水杨酸）三组分复合锂基脂，成脂滴点高，热安定性好。在复合锂基脂中引入钙皂制成复合锂-钙基脂，除保持良好的高温多效性外，其抗水性、抗磨性也有所提高。

复合锂基脂滴点大于260℃，高温下具有一定的稠度，普通锂基脂在204℃下已经成为流体，而复合锂仍是相当稠的脂。在315℃时，其表观黏度还大于1Pa·s，这表明当轴承填充复合锂基脂时，可以承受直到315℃的高温条件。矿物油复合锂基润滑脂可稳定使用到150~160℃，同锂基脂相比，具有更高的使用温度、更长的使用寿命，其使用寿命是锂基脂的四倍以上。

复合锂基脂具有较长的轴承运转寿命，其轴承运转寿命远比复合铝基脂和有机膨润土脂长的多。在高达177℃的高温下，仍达到400h以上的平均轴承寿命。

微动磨损是指两固体接触面上，因出现周期性小振幅振动造成损伤的一种特有的磨损方式。这是一种典型的复合式磨损，同时涉及黏着、磨粒、腐蚀及疲劳磨损。复合锂基脂具有良好的抗微动磨损性能。

从PDSC方法测得的氧化试验结果表明，在200℃和1Mpa的氧气压力条件下，12-羟基硬脂酸、硼酸、水杨酸制成的三组分型复合锂基脂的氧化诱导期最长，在60min以上，而其他复合锂基脂的氧化诱导期在10min左右。这可能与三组分型复合锂基脂中含具有抗氧化作用的水杨酸锂盐有关。

在不加润滑添加剂的条件下，三组分型复合锂基脂的润滑性能最好，四球试验的最大无卡咬负荷PB值在800N左右，烧结负荷PD值为3150N，综合磨损指数ZMZ值在400N以上。这主要与三组分型负荷锂基脂中的硼酸锂组分相关，而其他复合锂基脂不含特效的润滑组分，润滑性比三组分锂基脂要差。

复合锂基脂还具有良好的胶体安定性、机械安定性、热稳定性、泵送性和优良的抗水性能。但是，复合锂基脂中加入添加剂困难，通常加入添加剂会降低其使用寿命，其制造技术要求较高。