Để vòng bi hoạt động tin cậy thì nó phải được bôi trơn đầy đủ để tránh tiếp xúc trực tiếp kim loại giữa các con lăn, rãnh lăn và vòng cách. Việc bôi trơn cũng ngăn chặn sự mài mòn và bảo vệ bề mặt vòng bi không bị rỉ sét. Việc lựa chọn chất bôi trơn thích hợp và phương pháp bôi trơn cho mỗi ứng dụng của vòng bi là quan trọng cũng như việc bảo dưỡng vòng bi.
Hiện nay, chất bôi trơn phổ biến dùng để bôi trơn ổ lăn là mỡ và dầu, tuy nhiên cũng có chất bôi trơn dạng rắn, ví dụ trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao. Việc lựa chọn cụ thể chất bôi trơn phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện làm việc, tức là dải nhiệt độ, tốc độ cũng như sự ảnh hưởng của môi trường xung quanh. Nhiệt độ làm việc thích hợp nhất sẽ đạt được khi chỉ cần bôi trơn một lượng bôi trơn nhỏ nhất đủ để bôi trơn vòng bi. Tuy nhiên khi chất bôi trơn cần thực hiện thêm các chức năng bổ sung như là làm ính hay giải nhiệt thì cần phải bổ sung thêm chất bôi trơn.
Chất bôi trơn trong kết cấu ở lăn sẽ dần dần mất khả năng bôi trơn do quá trình cơ học, lão hóa và tích tụ chất bẩn. Do đó khi bôi trơn bằng mỡ vần phải bổ sung hay thay mỡ mới, bôi trơn bằng dầu thì phải được lọc và định kỳ thay dầu
