Tinh dầu nên được đóng gói và bảo quản trong chai thủy tinh tối màu—thường là màu hổ phách—để bảo vệ chúng khỏi tia cực tím (UV) từ ánh sáng mặt trời hoặc các thiết bị chiếu sáng toàn phổ. Tia UV có thể làm giảm chất lượng của tinh dầu bằng cách thúc đẩy quá trình oxy hóa, qua đó tinh dầu mất đi màu sắc tươi mới và một phần mùi hương. Điều này có thể xảy ra nhanh hơn nếu các chai không được đậy kín hoàn toàn. Một số loại tinh dầu, bao gồm các loại dầu cam quýt (chanh, chanh xanh, cam, quýt, v.v.), có thể trở nên đục khi chúng bị oxy hóa, một dấu hiệu chắc chắn cho thấy đã đến lúc bạn cần một chai mới.
Một nghiên cứu (Treibs, 1960) đã phát hiện rằng khi tinh dầu được bảo quản trong các thùng chứa bằng kim loại, các tạp chất trong kim loại có thể thấm vào tinh dầu. Đặc biệt, đồng và sắt có thể thúc đẩy quá trình oxy hóa, và các nghiên cứu sau này (Choe và Min, 2006) đã tìm ra rằng bảo quản trong kim loại sẽ kích hoạt quá trình oxy hóa. Cùng với việc nhiều loại tinh dầu có thể ăn mòn nhựa, điều này khiến chai thủy tinh trở thành lựa chọn tốt nhất để bảo quản.
Nếu bạn tự pha chế hỗn hợp, kem dưỡng hoặc các sản phẩm làm sạch bằng tinh dầu, hãy chắc chắn bảo quản chúng trong các hộp kín. Vì tinh dầu dễ bay hơi—có nghĩa là chúng chuyển thành hơi khi tiếp xúc với oxy—việc để một loại kem dưỡng có hương tinh dầu trong hộp mở sẽ khiến kem mất mùi hương khá nhanh.
Bảo quản các chai tinh dầu trong hộp hoặc tủ ở nơi mát mẻ sẽ bảo vệ chúng khỏi ánh sáng và nhiệt độ, hai yếu tố có thể thay đổi thành phần hóa học của tinh dầu. Mặc dù một số nhà cung cấp bán giá trưng bày đẹp mắt để đặt tinh dầu trên quầy hoặc bàn trang điểm, việc để tinh dầu tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ không kéo dài tuổi thọ của chúng. Bảo quản chúng trong hộp đựng trên xe cũng rút ngắn tuổi thọ của tinh dầu, vì nhiệt độ bên trong xe có thể vượt quá 100 độ khi đỗ dưới ánh nắng. Trên thực tế, tinh dầu có thể bị oxy hóa chỉ trong vài ngày khi nhiệt độ tăng, làm hỏng nhanh chóng toàn bộ bộ sưu tập của bạn.
Khá dễ nhận biết khi tinh dầu mất đi hiệu lực hoặc đã bị oxy hóa nhiều. Một số loại sẽ trông nhạt màu hơn, và khi mở nắp chai, mùi hương không còn mạnh mẽ như mong đợi, thậm chí ngay cả khi ngửi trực tiếp. Một số loại tinh dầu có thể trở nên kích ứng da khi bị oxy hóa, phát triển những đặc tính mới có thể gây đỏ và nổi mẩn trên da. Sự tiếp xúc kéo dài với ánh sáng và/hoặc nhiệt độ cũng có thể làm cho một số tinh dầu chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn, trạng thái mà tinh dầu sẽ không phục hồi được.
Một số chuyên gia khuyên rằng tinh dầu nên được bảo quản trong tủ lạnh. Điều này chắc chắn sẽ ngăn chặn quá trình oxy hóa, mặc dù tinh dầu được làm lạnh sẽ cần một chút thời gian để ấm lên trước khi sử dụng.
Giống như tất cả các chất trên thế giới, ngay cả khi được bảo quản đúng cách, tinh dầu cuối cùng cũng sẽ tự phân hủy. Điều này xảy ra với tốc độ khác nhau đối với từng loại tinh dầu. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một số hỗn hợp tinh dầu phân hủy chậm hơn so với tinh dầu đơn lẻ, dù được pha trộn bởi nhà cung cấp hay người tiêu dùng. Điều này có thể do quá trình oxy hóa của một loại dầu ảnh hưởng đến tốc độ oxy hóa của các loại khác, hoặc tăng tốc hoặc làm chậm lại (chống oxy hóa) tùy thuộc vào các loại dầu trong hỗn hợp. Các nghiên cứu về hiện tượng này đã có từ năm 1948, nhưng cần có thêm nghiên cứu để hiểu đầy đủ về lý do tại sao hỗn hợp lại ít bị phân hủy nhanh như các loại dầu đơn lẻ.
