大致上而言,汽油是烷类、环烷和稀类的混合物,每家炼油厂的配方不同,汽油有不同等级的辛烷值。汽油中也含有其它的有机物,如:醚类(这是后来加入的)、硫化物等,硫化物必须去除掉,因为它会腐蚀引擎。
燃烧汽油可产生能量,下表是汽油与常见燃料油的能量密度表:
汽油另一个很重要的特性就是辛烷值(octane rating)。汽车的动力来自于汽油的燃烧,汽油在汽车内燃机燃烧时,先以活塞将汽油蒸气和空气压缩后,再以火星塞点火燃烧产生气体推动活塞带动引擎转动。当燃烧太快或不完全时,会使活塞受力不均匀而产生震动,此时造成内燃机引擎发生震爆现象,会损害引擎且降低动力,并产生积碳,而评定各种燃料的抗震好坏情形,即称为此燃料的辛烷値,燃料辛烷値越大,燃烧时震爆性越小,抗震性质越好。汽油的辛烷值是以辛烷值为100的异辛烷(2,2,4-trimethylpentane)和辛烷值为0的正庚烷(heptane)所混合的标準油料相比较,若其所产生之爆震程度相同,则此汽油之辛烷值与此混合液相同。为了使汽油有较高的辛烷值,所以常会在汽油中添加抗震剂,提高其辛烷值,以前的含铅汽油是加四乙基铅,但其所排放的铅化物会对环境和人体健康产生不良的影响,故现在改添加乙醇或甲基第三丁基醚(methyl tertiary butyl ether, MTBE)或乙基第三丁基醚(Ethyl tert-butyl ether,ETBE),称为加氧汽油(oxygenatedgasoline)。目前我国所供应的无铅汽油即添加甲基第三丁基醚,而98、95、92无铅汽油,即分别表示其辛烷值为98、95及92。