Современные автомобильные бензины представляют собой смеси компонентов, полученных прямой перегонкой, крекингом, риформингом, алкилированием и другими процессами переработки нефтяного сырья. К бензинам для улучшения качества и расширения ресурсов добавляют различные присадки, а в некоторых случаях кислородсодержащие компоненты (эфиры, спирты и др.).
Все компоненты бензинов, полученные на основе переработки нефти, состоят из смеси индивидуальных углеводородов различных классов, имеющих температуры кипения в интервале температурных пределов выкипания бензина (30-205°С). Молекулы индивидуальных углеводородов, входящих в состав бензинов, содержат от 4 до 12 углеродных атомов. В бензинах в растворенном состоянии могут также присутствовать в небольшом количестве газообразные углеводороды с меньшим числом углеродных атомов.
Кроме углеводородов, в бензинах в незначительном количестве (десятые и сотые доли %) содержатся гетероатомные углеводородные соединения, включающие серу, азот и кислород. Эти соединения попадают в бензин из перерабатываемой нефти, а некоторые кислородные соединения образуются в процессе хранения бензинов за счет окисления углеводородов. Компоненты бензинов практически не содержат металлоорганических соединений нефти, которые в основном концентрируются в остаточных и газойлевых фракциях. При введении в бензины различных присадок содержание в них гетероатомных, в том числе и металлоорганических соединений, может значительно возрастать.