Kompressionsförhållande avser volymen, eller mängden, av en luft- och bränsleblandning som förbränningskammaren i en förbränningsmotor kan hålla när den är tom och i sin största storlek jämfört med volymen den håller när blandningen komprimeras ner till den minsta storlek möjlig. Detta förhållande gäller både förbränningsmotorer, som de som finns i moderna fordon, och sällan använda externa förbränningsmotorer. Både diesel- och gasmotorer har ett kompressionsförhållande, även om dieselmotorns design uppmuntrar till ett högre kompressionsförhållande. Motorer med högre kompressionsförhållanden anses generellt vara bättre eftersom de skapar mer kraft samtidigt som effektiviteten bibehålls.
För att beräkna kompressionsförhållandet för en motor, skulle en ingenjör först beräkna volymen en cylinder i motorn kan hålla när kolven är i botten av cylindern. Under ett slag av motorn rör sig kolven från botten och upp mot toppen och komprimerar luft-bränsleblandningen. Efter att ha hittat cylindervolymen när kolven är nere, och därför inte komprimerad ännu, skulle ingenjören behöva beräkna volymen när kolven är uppe och luft-bränsleblandningen har komprimerats. Ett förhållande som till exempel 13:1 innebär att motorn håller 13 gånger mer volym när kolven är nere än när den är komprimerad. Mängden luft-bränsleblandning ändras inte, utan pressas helt enkelt in i ett betydligt mindre utrymme för att skapa en stor explosion.
Dieselmotorer använder kompression för att skapa den temperatur vid vilken dieselolja
antänder luft-bränsleblandningen som skapar den nödvändiga kraften för att driva fordonet framåt. Höga kompressionsförhållanden i gasmotorer orsakar ofta ett problem som kallas motorknackning. Dieselmotorer, å andra sidan, är designade för hög kompression för att fungera. Ett förhållande på 13:1 anses vara högt i en gasmotor medan en dieselmotor kan variera från 14:1 upp till 23:1 beroende på typ.
Höga kompressionsförhållanden ger mer kraft genom att komprimera luften och bränslet ännu tätare än genomsnittet och därmed skapa en kraftigare explosion. Den täta packningen av luft-bränsleblandningen hjälper både luft och bränsle att blandas bättre och när explosionen inträffar avdunstar mer av blandningen. Mer avdunstning är ett tecken på högre termisk effektivitet, vilket innebär att motorn presterar bättre utan att använda för mycket extra energi för att få denna kraft.
Nackdelen med ett högre kompressionsförhållande i en gasmotor är möjligheten att motorn knackar eller plingar. Detta inträffar när en större explosion än önskat inträffar och gör att kolven rör sig uppåt eller nedåt för snabbt. Ett högt knackande ljud resulterar och, om det inte fixeras, kan kontinuerlig motorknackning skada motorn permanent. Bilar som använder gas med högre oktantal eller en knackningssensor kan använda högre kompressionsförhållanden, men kan fortfarande inte matcha det höga förhållandet hos en dieselmotor.