Tyhjiööljysammutuksen tarkoituksena on lämmittää työkappale tyhjiölämmityskammiossa ja siirtää se sammutusöljysäiliöön.Sammutusaine on öljy.Öljysäiliössä olevaa sammutusöljyä sekoitetaan voimakkaasti, jotta työkappale jäähtyy nopeasti.
Tämän mallin etuna on, että tyhjiööljysammutuksen avulla voidaan saada kirkkaita työkappaleita, joilla on hyvä mikrorakenne ja suorituskyky, pinnalla ei ole hapettumista ja hiilenpoistoa.Öljyjäähdytyksen jäähdytysnopeus on nopeampi kuin kaasusammutuksen.
Tyhjiööljyä käytetään pääasiassa seostetun rakenneteräksen, laakeriteräksen, jousiteräksen, muottiteräksen, nopean teräksen ja muiden materiaalien sammuttamiseen tyhjiööljyväliaineessa.