Как правило, с возрастанием молекулярной массы у углеводородов одной и той же группы октановое число понижается. Так, например, октановое число бутана 92, пентана уже 62, гексана 26 и гептана 0. Поэтому при прочих равных условиях бензины с более легким фракционным составом имеют и более высокое октановое число *. Углеводороды с изомерной структурой имеют большую детонационную стойкость, чем соответствующие им углеводороды с нормальной структурой.
При сопоставимых молекулярных массах лучше противостоят детонации бензины, в которых преобладают ароматические углеводороды, затем следуют нафтеновые, и наименьшая детонационная стойкость у бензинов, состоящих в основном из нормальных парафиновых углеводородов. Изопарафиновые углеводороды обладают высокой детонационной стойкостью.
Октановое число непредельных углеводородов выше, чем парафиновых, имеющих ту же молекулярную массу. Наличие в бензине сернистых соединений и смолистых веществ понижает октановое число.
Детонация возникает чаще всего при работе прогретого двигателя на полной нагрузке при небольшой частоте вращения коленчатого вала. Возникновению детонации способствует ухудшение охлаждения двигателя (нагар, накипь, пробуксовка ремня вентилятора и др.), увеличение открытия дросселя, уменьшение частоты вращения коленчатого вала двигателя, увеличение угла опережения зажигания.
Интенсивность детонации уменьшается при обогащении и обеднении смеси: при обогащении — вследствие снижения образования перекисей из-за недостатка кисло-, рода воздуха, а при обеднении — вследствие снижения теплоты сгорания смеси.
Изменяя режим работы двигателя, можно предотвратить или прекратить уже начавшуюся детонацию. Однако чрезмерное уменьшение, например, угла опережения зажигания влечет увеличение расхода бензина и снижение динамических качеств автомобиля. Поэтому октановое число бензина должно быть таким, чтобы двигатель мог работать в любых условиях на наивыгоднейших режимах без появления детонации.
Возможность возникновения детонации зависит от таких конструктивных параметров, как форма камеры сгорания, расположение свечи зажигания, температура головки выпускного клапана, диаметр цилиндров.