Angka oktan adalah angka yang menunjukkan ketahanan bahan bakar terhadap knocking. Knocking terjadi ketika bahan bakar terbakar sebelum waktunya atau meledak di dalam mesin, menyebabkan suara khas yang menyerupai knocking, rattling, atau ping. Ketukan mesin dapat menyebabkan kerusakan pada mesin, dan ini menunjukkan bahwa mesin tidak bekerja seefisien mungkin. Banyak mesin datang dengan rekomendasi peringkat oktan tertentu.
Nilai oktan diperoleh dengan menguji bahan bakar dalam keadaan terkendali. Dua jenis pengukuran oktan yang berbeda dapat diperoleh: research octane number (RON) atau motor octane number (MON). Angka-angka ini diperoleh dengan menguji bahan bakar dalam keadaan yang berbeda, dengan MON memberi tekanan lebih pada mesin untuk melihat bagaimana kinerja bahan bakar dalam keadaan yang menantang. Peringkat oktan pada pompa bensin sering kali mencerminkan nilai rata-rata.
Angka-angka ini dikalibrasi terhadap skala. Dua bahan kimia, heptana dan iso-oktana, digunakan untuk membuat tolok ukur pada skala, dengan heptana menjadi nol, dan iso-oktana menjadi 100. Ketika bahan bakar diuji dalam mesin, bahan tersebut dibandingkan dengan campuran heptana dan iso- oktan untuk melihat campuran mana yang paling cocok dengan kinerja bahan bakar. Jika campuran tersebut mengandung 20% heptana dan 80% iso-oktana, misalnya, bahan bakar akan memiliki nilai oktan 80. Angka oktan dapat diatur dengan menambahkan aditif dalam bahan bakar yang akan menyesuaikan tingkat ketukan.
Dimungkinkan untuk memiliki angka oktan di atas 100, karena iso-oktana hanyalah sebuah titik pada skala. Bahan bakar berkinerja tinggi seringkali memiliki nilai oktan yang sangat tinggi; bahan bakar roket, misalnya, memiliki nilai oktan di atas 100. Semakin tinggi nilai oktan, semakin banyak tekanan yang dibutuhkan bahan bakar untuk membakar. Ini diinginkan, karena tujuannya adalah untuk mencegah ledakan yang sebenarnya, dan sebagai gantinya menciptakan pengapian bahan bakar yang terkendali. Jika bahan bakar oktan rendah dimasukkan ke dalam mesin yang dirancang untuk gas oktan tinggi, bahan bakar tersebut akan menyebabkan ledakan, merusak mesin, karena mesin memberikan banyak tekanan pada bahan bakar berdasarkan rancangannya.
Pengemudi biasanya memperhatikan angka oktan karena mereka perlu memilih bahan bakar terbaik untuk kendaraan mereka. Sebagai aturan umum, yang terbaik adalah mengikuti rekomendasi dari pabrikan kendaraan. Menempatkan bahan bakar oktan tinggi di dalam mobil yang dirancang untuk bahan bakar dengan nilai oktan lebih rendah sangat tidak produktif. Sebaliknya, beberapa mobil yang dirancang untuk menggunakan bahan bakar premium dapat berjalan secara reguler, karena nilai oktan biasanya berbeda dalam persentase kecil, meskipun pengemudi harus menyadari bahwa hal ini dapat menyebabkan kerusakan pada mesin, dan praktik ini umumnya tidak disarankan.