純香油呈淡紅色或紅中帶黃，小磨香油顏色稍深，為棕紅色透明油狀液體。如果香油中摻入了其他食用植物油脂，則色澤發生變化。摻入菜子油呈深黃色；摻入棉子油呈黑紅色；摻入精煉棉子油呈黃色。如香油中摻入米湯（上清液）類物質，則渾濁模糊不清並有沉澱物，且容易變質。
在陽光下看純香油，清晰透明。摻入1.5%的涼水，在光照下呈不透明液體狀；摻入3.5%的涼水，香油會自動分層，容易沉澱變質；摻入豬油，加熱後會發白；摻入菜子油，則顏色發青；摻入棉子油，加熱時會粘鍋；摻入米湯，會變渾濁，有沉澱。
用筷子蘸1滴香油，輕輕滴在平靜的水面上（可用碗、盤或小盆盛清水）。純香油會呈現出無色透明的、薄薄的大油花，並有濃重的香油味，而摻假的香油會出現較厚的小油花，油花持續時間短，香油香味淡薄，並伴有其他油脂的異味。
還可將香油試樣瓶放在－10℃冰櫃內冷凍觀察。純香油在此溫度下仍為液體，摻假的香油在此溫度下開始凝固。
也可將香油試樣少許倒入試管中，用力振盪後觀察。純正香油振盪後不起泡或只起少量泡沫，而且很快消失。
摻入花生油振盪後泡沫多，消失慢，泡沫呈白色； 摻入精煉棉子油振盪後泡沫多，不易消失，用手掌蘸油摩擦，可聞到鹼味；摻入大豆油振盪後出現淡黃色泡沫且不容易消失，用手掌蘸油摩擦，可聞到豆腥味；摻入菜子油振盪後出現泡沫消失慢，用手掌蘸油摩擦，可聞到辛辣味。
將油樣滴於手心，用另一手掌用力摩擦，由於摩擦產熱，油內芳香物質分子運動加速，香味容易擴散。如為香油，則有單純濃重的香油香味。如摻入菜子油，則除有香油香味外還夾雜有菜子油的異味；如摻入棉子油，則摩擦後油的香味淡薄或不明顯。此法簡便易行，可靠性較強，適用於現場鑑別。