L'élément filtrant du filtre à huile moteur est le filtre à huile moteur lui-même. Sa fonction est de filtrer les impuretés, les colloïdes et l'humidité présents dans l'huile moteur et de fournir une huile propre à toutes les pièces lubrifiées.
Afin de réduire la résistance au frottement entre les pièces mobiles du moteur et limiter leur usure, l'huile est acheminée en continu vers la surface de frottement de chaque pièce pour former un film lubrifiant. L'huile moteur contient naturellement des gommes, des impuretés, de l'humidité et des additifs. Parallèlement, le fonctionnement du moteur entraîne une augmentation progressive de la concentration de particules dans l'huile, due à l'introduction de débris métalliques, de particules atmosphériques et à la formation d'oxydes. Si l'huile n'est pas filtrée et est directement injectée dans le circuit de lubrification, ces particules se déposent sur les surfaces de frottement, accélérant l'usure des pièces et réduisant la durée de vie du moteur.
En raison de la viscosité élevée de l'huile moteur et de sa forte teneur en impuretés, le système de filtration d'huile moteur comporte généralement trois niveaux afin d'optimiser son efficacité : le collecteur, le préfiltre et le filtre secondaire. Le collecteur est installé dans le carter d'huile, en amont de la pompe à huile, et utilise généralement une grille métallique. Le préfiltre est installé en aval de la pompe à huile et raccordé en série avec le circuit d'huile principal. Il comprend principalement des racleurs métalliques, des éléments filtrants à base de sciure de bois et du papier filtre microporeux. Ce dernier est aujourd'hui le plus utilisé. Le filtre fin est installé en aval de la pompe à huile et raccordé en parallèle avec le circuit d'huile principal. Il existe principalement des filtres à papier microporeux et des filtres à rotor. Ces derniers utilisent une filtration centrifuge sans élément filtrant, ce qui permet d'optimiser le compromis entre la fluidité de l'huile et l'efficacité de la filtration.
