Oktanski broj je oznaka koja se odnosi na otpornost na detonaciju određene mješavine goriva. Postoje dva glavna sustava oktanske ocjene, a treći je prosjek prva dva. Ocjene se određuju u ispitnim motorima tako da se prvo provjeravaju karakteristike detonacije mješavine goriva, a zatim se uspoređuju s različitim omjerima izooktana i heptana. Smjesa goriva s oktanskim brojem 80 imala bi slične karakteristike detonacije kao mješavina od 80% izo-oktana i 20% heptana. U nekim okolnostima, gorivo može imati ocjenu veću od 100, budući da neke tvari imaju bolju otpornost na detonaciju od čistog izooktana.
U tipičnom motoru s unutarnjim izgaranjem, smjesa zraka i goriva namijenjena je zapaljivanju i izgaranju u kontroliranom procesu poznatom kao deflagacija. Detonacija se događa kada se smjesa zraka i goriva nekontrolirano zapali izvan fronta plamena koji počinje na svjećici. Proces detonacije ponekad se naziva kucanjem ili kucanjem, a može uzrokovati povećani tlak u cilindru i teška oštećenja motora. Motori s većom kompresijom su i učinkovitiji i vjerojatnije da će uzrokovati detonaciju, pa može biti potrebno da gorivo ima karakteristike protiv detoniranja.
Kako bi se stvorilo mjerilo po kojem bi se goriva mogla mjeriti, izooktan je odabran zbog njegove otpornosti na detonaciju. Budući da heptan povećava vjerojatnost detonacije, ova se tvar obično miješa tijekom ispitivanja. Dvije glavne metode ispitivanja za određivanje oktanskog broja predstavljene su istraživačkim oktanskim brojem (RON) i motornim oktanskim brojem (MON). RON goriva određuje se izgaranjem goriva u kontroliranim uvjetima u motoru koji ima varijabilnu kompresiju pri 600 okretaja u minuti (RPM). Brzine od preko 900 o/min koriste se za dobivanje MON, koji također koristi prethodno zagrijanu smjesu zraka/goriva i promjenjivo vrijeme paljenja.
Treća vrsta oktanskog broja je indeks anti-detonacije (AKI), koji je prosjek RON i MON za određeno gorivo. Svaki od ovih brojeva pokazuje kako se gorivo uspoređuje u otpornosti na detonaciju sa mješavinom izo-oktana i heptana, i može biti korisno u predviđanju kako će reagirati u modernim motorima visoke kompresije. Mnogi motori imaju minimalni preporučeni oktanski broj goriva, a sve niže može dovesti do detonacije i oštećenja motora.
Oktanske vrijednosti odnose se samo na svojstva protiv detoniranja i ne označavaju nužno energetski kapacitet ili bilo što drugo. Unatoč izvrsnim svojstvima protiv detoniranja, izooktan je zapravo niži u energetskom sadržaju od mnogih drugih goriva. Snaga koja se često povezuje s visokim oktanskim ocjenama obično se odnosi na visoku kompresiju. Moderni motori s visokim omjerom kompresije obično su snažniji i zahtijevaju visoko oktansko gorivo kako bi se izbjegla detonacija. Čak i ako samo gorivo ima relativno nizak sadržaj energije u odnosu na svoj volumen, kao što je benzin pomiješan s etanolom, motor s visokim kompresijskim omjerom i dalje može proizvesti iznimnu snagu.