El uso del óleo se conoce desde la modernidad y estaba ya extendido entre los artistas de la Edad Media sobre todo combinándolo con la pintura al temple o al fresco. Con esta mezcla retocaban las obras realizadas en yeso y conseguían así un secado más rápido. Con el avance y las investigaciones de la alquimia se fueron inventando mezclas favorables para los resultados de la pintura. El aceite que más se empleaba era el de linaza que solía mezclarse con los pigmentos de minerales que son los que proporcionan el colorido, pero no era el único y cada artista en su taller tenía su propia fórmula que guardaba muy en secreto. Muchos siguieron los consejos y experiencias escritos en el Tratado del monje Teófilo que ya se conoce y se menciona en el año 1100.

Esta pintura obtenida con la mezcla de óleos ofrecía muchas ventajas al pintor, entre otras, el poder realizar su obra lentamente y sin prisas de acabado (lo contrario de lo que ocurría en la pintura al temple, o al fresco), el poder retocar la obra día a día, variar la composición, los colores, etc.

Las bases sobre las que se aplica el óleo son diversas, sin que por ello varíe su aspecto. Lo que si varía es la técnica de preparación de estas bases pues es muy distinto pintar sobre lienzo, tabla, fresco o cobre. A partir del siglo XVII con el arte barroco los pintores eligieron como soporte favorito de sus pinturas al óleo sobre lienzo, siendo este más práctico para la elaboración de grandes composiciones, que la tabla. De tal forma tomó importancia el material empleado por los artistas que se empezó a emplear la palabra lienzo u óleo en lugar de cuadro para designar las obras pictóricas. Los primeros grandes artistas de pintura al óleo fueron los flamencos.

La tradición sostiene que fueron los hermanos Van Eyck los que inventaron la pintura al óleo. Esta afirmación, falsa, se basa en que, efectivamente fueron ellos, sobre todo Jan, los que explotaron las innumerables posibilidades de esta técnica, infrautilizada hasta entonces.

Van Eyck utilizaba el óleo con gran precisión y los venecianos (Tiziano) lo ampliarán aprovechando las posibilidades de textura de la pintura con base de aceite. La perspectiva aérea la desarrolla Leonardo de Vinci (la Gioconda). El flamenco Rubens, pintor barroco parte de una base oscura o neutra. Estos pintores se caracterizaban por ser directos en grado extremo (capas con gran vitalidad y mínimas correcciones). Rembrandt creará el "grisaille"; éste se convirtió en el método académico en el siglo XVIII. En el Romanticismo hay mayor libertad técnica. En el impresionismo los pintores usan una técnica más directa. En el expresionismo abstracto hay un intento de primar la expresión en lugar de la corrección técnica, igual que los neoexpresionistas.

El equipo que usan estos artistas son pinceles (cerda blanca o marta roja, también de pelo sintético, y diferentes tamaños), espátula, caballete y paleta. Las técnicas fundamentales son, trabajar por capas, o en directo "alla Prima".

Primero se satura la superficie del enlucido con varias capas de aceite cocido, hasta llegar al punto en que la pared ya no absorba más. Cuando está la superficie seca se aplica una capa de blanco de plomo, de aceite, de amarillo de plomo y de arcilla refractaria. Se dan las últimas capas con polvo de mármol muy fino y cal, más una aplicación de aceite de lino. Para terminar, se extiende una mano de pez griega.