Die Oktanzahl definiert ein Maß für die negative Zündunwilligkeit und damit für die Klopffestigkeit eines Ottokraftstoffes bzw. Motorenbenzins. Der Zahlenwert der Oktanzahl bis 100 gibt an, wie viel %-Volumenanteil zündhemmendes Isooktan C8H18 (ROZ = 100) sich in einer Mischung mit zündwilligem n-Heptan C7H16 (ROZ = 0) befinden müsste, damit diese die gleiche Klopffestigkeit (in einem Prüfmotor) aufweist wie der zu prüfende Kraftstoff. Zum Beispiel würde eine Oktanzahl von ROZ = 95 (ugs.: "95 Oktan") eines Benzins bedeuten, dass dessen Klopffestigkeit einem Gemisch aus 95 Vol.-% Isooktan und 5 Vol.-% n-Heptan entspricht.

Isooktan ist klopffest, n-Heptan verursacht schnell das sogenannte Klopfen beim Motor. Grund dafür ist, dass das n-Heptan unkontrolliert schon beim Verdichtungsvorgang im Zylinder zündet. Isooktan kann stark verdichtet werden, ohne dass es zur Selbstzündung kommt. Beim Ottomotor soll das Benzin-Luft-Gemisch durch einen Zündfunken gezündet werden und mit definierter Flammfront abbrennen.

Damit der Motor störungsfrei arbeitet und es nicht zu ungewollten Selbstzündungen kommt, muss das Oktanzahlangebot des Kraftstoffes so hoch sein, dass der Oktanzahlbedarf des Motors auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen noch erfüllt wird – beispielsweise kann der Oktanzahlbedarf eines Motors bei Vollgas um 10 Oktanzahlen höher liegen als im Leerlauf. Die Verwendung von oberhalb der Motorspezifikation liegenden Oktanzahlen bringt im Regelfall keine Vorteile.

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