汽车发动机的工作原理是将油品燃烧所产生的热能转变成机械能，然后通过曲轴传给车轮。汽油机的热效率低于柴油机，因此如何提高汽油机的热效率，是人们一直关注的一个问题。经过研究发现，汽油发动机的热工效率与如下因素有关：一个是油品的热力学常数，这个数值一般变化很小；另一个是汽车的压缩比。所谓压缩比是指汽车发动机的活塞处于下止点时气缸的最大体积与处于上止点时气缸的最小体积比值。压缩比越大，发动机的热功效率越高，则越省油。但随着汽车发动机压缩比的提高，低压缩比下可以正常工作的汽油会出现爆震现象。
当汽油机正常工作时，汽油与空气均匀混合，随着活塞的压缩，过氧化物逐渐聚集，经火花塞打火后，火花塞附近的混合气温度急剧升高，氧化剧烈，进而形成最初的火焰中心。然后以火花塞为中心，发生火焰的球面传播，逐层向未燃混合气推进，速度约30~70m/s，压缩未燃物使其聚集加快，直到燃烧完毕。
爆震是汽油机的一种不正常燃烧现象，它发生在汽油燃烧的后期。如果在火焰未达到的区域内，混合气在已燃气体的压缩和火焰的辐射作用下，温度、压力急剧升高，并超过其自燃点，则其氧化反应加速，过氧化物急剧分解，就会在未燃气体中产生许多燃烧中心，并从这些燃料中心以100~300m/s（轻度爆震）直到800~1000m/s（强烈爆震）的速度传播火焰，使燃烧以爆炸的形式进行。此时在气缸内出现剧烈的压力振荡，从而产生速度很高的冲击波，这种冲击波对活塞与气缸壁多次反射，就会产生频率很高的金属敲击声，同时由于火焰燃烧速度太快导致燃烧不完全，而排出黑烟。这就是汽油的爆震现象。
汽油的抗爆性是指汽油在发动机气缸内燃烧时抗爆震的能力，用辛烷值评定。
辛烷值是用来表示点燃式发动机燃烧抗爆性的一个约定数值，它是实际汽油抗爆性与标准汽油抗爆性比较后得到的数值。标准汽油是有异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好，人为规定其辛烷值为100；正庚烷的抗爆性差，在汽油机上容易发生爆震，其辛烷值规定为0。将异辛烷和正庚烷按不同的体积比配成辛烷值不同的标准燃料。在规定条件下，用标准发动机对标准燃料进行试验，就可得到辛烷值与抗爆性之间的对应关系。
要测定某一待测汽油的辛烷值时，可将该待测汽油同样在规定条件下，用标准发动机进行试验，通过与标准燃料进行比较，找到与该待测汽油具有相同抗爆性的标准燃料，则该标准燃料中的异辛烷体积百分数，就是待测汽油的辛烷值。汽油的辛烷值同时也是汽油的牌号，也就是说，如某汽油的牌号为92，该汽油的辛烷值也是92，表示该牌号的汽油的抗爆性与含异辛烷90%、正庚烷10%的标准汽油燃料是相同的。
