Los octanajes y los números de rendimiento se dan a los combustibles para describir su resistencia a la detonación. Los combustibles con alta presión crítica y alto octanaje o números de rendimiento tienen la mayor resistencia. Se utiliza un sistema de referencia para clasificar el combustible. 

Se utiliza una mezcla de dos hidrocarburos, isooctano (C8H18) y heptano (C7H16). Las distintas proporciones de los dos hidrocarburos en una mezcla dan lugar a propiedades antidetonantes proporcionales. Cuanto más isooctano haya en la mezcla, mayor será su resistencia a la detonación.

Cuando un combustible tiene la misma presión crítica que una mezcla de referencia de estos dos hidrocarburos, se dice que tiene un octanaje que es igual al porcentaje de isooctano es esta mezcla de referencia. Un combustible de 80 octanos tiene la misma resistencia a la detonación que una mezcla de 80% de isooctano y 20% de heptano; un combustible de 90 octanos tiene la misma resistencia a la detonación que una mezcla de 90% de isooctano y 10% de heptano; y un combustible de 100 octanos tiene la misma resistencia a la detonación que el 100% de isooctano puro. 

Así pues, comparando la tendencia a la detonación de un combustible con las mezclas de referencia de iso-octano y heptano, se pueden establecer los índices de octano de 80 a 100. El combustible de mayor octanaje posible con este sistema de medición es el de 100 octanos.

Para aumentar las características de antidetonación del combustible, se pueden añadir sustancias. El tetraetilo de plomo (TEL) es el aditivo más común que aumenta la presión y la temperatura críticas de un combustible. Sin embargo, también hay que añadir otros aditivos, como el dibromuro de etileno y el fosfato de tricresilo, para que el TEL no deje depósitos sólidos en la cámara de combustión.

La cantidad de TEL añadida a un combustible puede aumentarse para elevar las características de antidetonación de 80 al nivel de 100 octanos y más. Las referencias a las características de octanaje por encima del 100% de iso-octano se hacen refiriéndose a las propiedades antidetonantes del combustible a una mezcla de iso-octano puro y cantidades específicas de TEL. 

A las mezclas específicas de iso-octano y TEL se les asignan números de octano arbitrarios por encima de 100. Además de aumentar las características de antidetonación de un combustible, el TEL también lubrica las válvulas del motor.

Los números de rendimiento también se utilizan para caracterizar las características de antidetonación del combustible. Un número de rendimiento consta de dos números (por ejemplo, 80/87, 100/130, 115/145) en los que los números más altos indican una mayor resistencia a la detonación. 

El primer número indica el octanaje del combustible en una mezcla pobre de combustible y aire, y el segundo número indica el octanaje del combustible en una mezcla rica.

Debido al reducido tamaño del mercado mundial de la gasolina de aviación, se desea un único combustible de 100 octanos y bajo plomo (100LL) como único AVGAS para todos los aviones con motores recíprocos. Esto presenta problemas en los motores diseñados originalmente para funcionar con combustible de 80/87; el combustible de 100 octanos de bajo plomo sigue conteniendo más plomo que el de 80 octanos. 

El ensuciamiento de las bujías ha sido frecuente y se han reducido los tiempos entre revisiones. Otros motores diseñados para combustible 91/96 o 100/130 funcionan satisfactoriamente con 100LL, que contiene 2 mililitros de TEL por galón (suficiente para lubricar las válvulas y controlar la detonación). Por motivos medioambientales, se busca el AVGAS sin TEL para la flota de aviación del futuro.