高速電主軸必須采用合理的、可控制的軸承潤滑方式來控制軸承的溫升，以保證數控機床工藝系統的精度和穩定性。采用滾動軸承的電主軸的潤滑方式目前主要有脂潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑等方式。
    脂潤滑在轉速相對較低的電主軸中是較常見的潤滑方式。脂潤滑型電主軸的潤滑系統簡單、使用方便、無污染、通用性強。

油霧潤滑具有潤滑和冷卻雙重作用，它以壓縮空氣為動力，通過油霧器將油液霧化并混入空氣流中，然后把其輸送到需要潤滑的位置。油霧潤滑所需設備簡單，維修方便，價格比較便宜，是一種普遍使用的高速電主軸潤滑方式。但它有污染環境，油耗比較高等缺點。隨著人們對環保要求的提高，油霧潤滑方式必將逐漸被淘汰。

油氣潤滑技術是利用壓縮空氣將微量的潤滑油分別連續不斷地、精確地供給每一套主軸軸承，微小油滴在滾動和內、外滾道間形成彈性動壓油膜，而壓縮空氣則可帶走軸承運轉所產生的部分熱量。
    實踐表明在潤滑中供油量過多或過少都是有害的，而前兩種潤滑方式均無法準確地控制供油量多少，不利于主軸軸承轉速和壽命的提高。而新近發展起來的油氣潤滑方式則可以精確地控制各個摩擦點的潤滑油量，可靠性極高。實踐證明，油氣潤滑是高速大功率電主軸軸承的最理想潤滑方法，但其所需設備復雜，成本高。由于油氣潤滑方式潤滑效果理想，目前已成為國際上最流行的潤滑方式。