油底殼（英文名：Oil Pan），位於引擎下部。油底殼是曲軸箱的下半部，又稱為下曲軸箱。作用是封閉曲軸箱作為貯油槽的外殼，防止雜質進入，並收集和儲存由燃油機各摩擦表面流回的潤滑油，散掉部分熱量，防止潤滑油氧化。
油底殼多由薄鋼板沖壓而成，內部裝有穩油擋板，以避免柴油機顛簸時造成的右面震蕩激濺，有利於潤滑油雜質的沉淀，側面裝有油尺，用來檢查油量。此外，油底殼底部最低處還裝有放油螺塞。
油底殼可以分為濕式和幹式兩種。另外我們需要先瞭解兩個概念，飛濺潤滑：對於發動機而言，通過曲軸的旋轉將油底殼內的機油帶起，並“潑到”摩擦表面實現潤滑；壓力潤滑：機油泵將機油抽取後以一定的壓力將機油送到所需的部件上實現保護作用。
油底殼形式
濕式
幹式
優勢
成本低，無動力損失
潤虎效果好，發動機重心低
不足
不能滿足極限狀態下的潤滑要求，
發動機重心高
成本較高，動力有部分損失
濕式油底殼（Wet Sump）
市面上見到的大多數車都是濕式油底殼，之所以命名為濕式油底殼是由於發動機的曲軸曲拐和連桿大頭在曲軸每旋轉一周都會浸入油底殼的潤滑油內一次，起到潤滑作用，同時由於曲軸的高速運轉，曲拐每次高速浸入油池內都會激起一定的油花和油霧，對曲軸和軸瓦進行潤滑，稱之為飛濺潤滑。這樣對潤滑油在油底殼內的液面高度就有瞭一定的要求，如果太低瞭，曲軸曲拐和連桿大頭不能浸入潤滑油內，導致缺少潤滑而順滑曲軸和連桿以及軸瓦；如果潤滑油液面太高又會導致軸承整個浸入，使曲軸的旋轉阻力增大，最終導致發動機性能下降，同時潤滑油容易進入氣缸燃燒室內，導致發動機燒機油，火花塞積炭等問題。
上圖紅框是濕式油底殼的位置，這種潤滑方式結構簡單，不需另設機油箱，但車輛工作的傾斜度不可過大，否則會因斷油、漏油而引發燒瓦拉缸事故。
幹式油底殼（Dry Sump）
幹式油底殼用在很多賽車或者高端車的引擎中，它沒有在油底殼中儲存機油，更為準確的說是沒有油底殼。在曲軸箱的這些運動的摩擦表面都是通過一個個量孔壓出機油進行潤滑。由於幹式油底殼發動機取消瞭油底殼的儲存機油的功能，所以原油底殼的高度就大大降低瞭，發動機的高度也隨之降低，重心降低帶來的好處就是有利於操控。最主要的優點就是避免瞭發生濕式油底殼那些由於激烈駕駛而產生的種種不利的現象。
由於潤滑油的壓力全部都要來源於機油泵。機油泵動力則是通過曲軸的轉動通過齒輪連接而來。雖然在濕式油底殼發動機中也需要用機油泵來為凸輪軸提供壓力潤滑，但是這種壓力是很小的，機油泵需要的動力也很少。然而在幹式油底殼的發動機中，這種壓力潤滑的強度要大很多，而且機油泵的尺寸也要比濕式油底殼發動機的機油泵大很多。所以此時機油泵需要的動力也就更多一些。這如同機械增壓的發動機一樣，機油泵需要消耗掉發動機的一部分動力。尤其是在高轉速的時候，發動機轉速增加，摩擦部件的運動強度也就增加，需要的潤滑的機油也多，所以就需要機油泵提供更大的壓力，對於曲軸動力的消耗也就加劇瞭。
由於幹式油底殼需要額外部件，同時潤滑油路內是高壓的，導致其制造、使用成本相比濕式油底殼增高瞭很多，同時結構也更加復雜。