根据汽油调和组分性质，汽油添加剂主要有抗爆剂、抗静电剂、抗氧剂、染色剂、标识剂、腐蚀抑制剂、汽油清净剂。

又称抗爆震剂、汽油抗爆剂、辛烷值提升剂或辛烷值改进剂。抗爆剂通常是通过提高汽油辛烷值，防止或减轻汽油在引擎内燃烧时产生爆震的高分子量化合物、非金属抗爆剂有胺类和脂类化合物。自1923年起，四甲基铅、四乙基铅等金属类抗爆剂开始得到广泛使用，但由于铅对汽车发动机、后处理器以及人体健康均有危害现已被禁用，中国汽油也已全部实现无铅化。

在取缔铅以后，二茂铁、甲基环戊二烯三羰基锰（MMT）等金属抗爆剂的出现，一定程度上弥补了当时情况下辛烷值的损失，但金属抗爆剂燃烧后产生的金属氧化物或金属盐沉积在汽车后处理器的载体上，浸润载体造成催化剂中毒导致后处理器的尾气处理效率降低，因此所有金属抗爆剂最终都被禁用了。    

能降低汽油储存或运输容器所用材料的表面或体积电阻率的物质，有助于传导或移除因摩擦、接触、分离而产生的电荷，防止静电积蓄，从而提高汽油的储存、运输和使用的安全稳定性。在生产、储存、装卸、运输使用的过程中，油品与存储容器或输油管壁之间的摩擦易产生静电，静电积累至一定程度会产生静电火花、点燃爆炸性混合气从而引起爆炸和火灾等重大灾害。

抗静电剂是一种表面活性剂，具有非极性基团（疏水基或亲油基）和极性基团（亲水基）。常用的疏水基（亲油基）有：烷基、烷芳基等，常用的亲水基有：羧酸、硫酸、磺酸、磷酸的阴离子，铵盐、季铵盐的阳离子，以及—O—、—OH等。根据其抗静电剂的结构特征可分为无机盐类、无机和有机半导体、表面活性剂以及电解质高分子高聚物等。在工业中使用的燃油抗静电剂分为金属和非金属两种，其中非金属抗静电剂主要有聚砜和聚胺类化合物，三组分抗静电剂主要由烷基水杨酸铬、丁二酸双异辛酯磺酸钙、含氮的甲基丙烯酸酯共聚物组成。抗静电剂加剂量通常较小，一般推荐加剂量为1～10ppm（百万分之一）。

汽油中含有不饱和烃、环烷芳烃如二烯烃、烯基苯，或含氧、硫、氮等杂原子如苯硫酚、吡咯同系物等不安定组分，在汽油的生产、储运和使用过程中，在一定温度下，上述不安定组分易被空气中的氧氧化生成胶质和沉渣，氧化安定性差的汽油同样会破坏发动机的正常工作状态。

改善汽油安定性除了精制脱除不安定组分及改善贮运条件以外，最经济的方法就是添加抗氧剂提高其安定性。世界上几乎所有炼油厂在汽油中都添加抗氧剂，有时根据汽油性质和应用场所添加两种以上抗氧剂。随着汽油质量的逐步升级，不安定组分在汽油中的含量逐渐减少、汽油性质越来越稳定，抗氧剂的使用也随之慢慢减少，直至在有些炼厂退出历史舞台。

抗氧剂主要分为酚型、胺型和酚胺型。酚型抗氧剂主要有2,6-二叔丁基对甲酚、2,6-二叔丁基酚、二甲酚、屏蔽酚等。胺型抗氧剂主要有N-苯基-N′-1-二甲基丙基对亚苯基二胺、N-苯基-N′-1,3-二甲基丙基对亚苯基二胺、N-苯基-N′-1-甲基丙基对亚苯基二胺、N-苯基-N′-1,3-二甲基丙基对亚苯基二胺等。芳香胺抗氧防胶剂比酚型抗氧防胶剂的抗氧化性能好，但胺型抗氧防胶剂通常是固体，存在着油溶性较差等使用上的问题。酚胺型抗氧剂主要有2,6-二叔丁基-1-二甲基对甲酚及酚型和苯基二胺复合物。

另外，汽油在泵送、贮运及发动机燃料系统中接触多种金属，如铜、铁、铅等，这些金属会加快燃料的氧化速度，因此还有一种金属钝化剂。金属钝化剂与金属形成螯合物，使金属离子失去活性，或者和抗氧剂一起使用以降低抗氧剂的用量、提高抗氧剂的抗氧化效果。金属钝化剂主要有N,N′-二亚水杨-1,2-乙二胺/丙二胺、双水杨二乙烯三胺、双水杨二丙烯三胺、复合有机胺的烷基酚盐等。

为便于使用者分辨商品汽油的牌号，一些汽油生产商有时会在汽油中加入一定量的染料。化学结构主要分为蒽醌、偶氮染料，芳甲烷染料与醌亚胺染料等。

油品生产商为了保护自主研发生产的汽油产品，与其他汽油产品区别，有时要添加标识剂，标识剂需要配套的专用仪器检测。在每克燃油中加入两三微克的光度标识剂，通过质量浓度为6～10克/毫升的生物催化剂检测。

一般性标识剂或示踪剂为光度标识剂、油溶性标识剂（染色剂）、生物催化剂的单种或多种混合物。其中，生物催化剂的使用浓度极低易于保存，且生物催化反应具有专一性的特点，任何一种生物催化剂只能催化一种或一类化学反应，分析方法不易破译。

在适当的温度、湿度、时间下，醇类燃料可能被氧化成酸性物质，这种酸性物质会造成乙醇汽油储存设备、加油设备、汽车发动机燃油进气系统等部位的橡胶件或金属件老化、溶胀或腐蚀，在醇类燃料中添加一定量的腐蚀抑制剂可以提高醇类燃料的使用安全性。这种腐蚀抑制剂多为抗氧化、抗腐蚀、抗锈蚀功能的复合剂。其中抗氧剂多用于酚型或胺型抗氧剂，国内环烷酸型及二聚酸型抗磨防锈剂使用比较广泛，国外抗磨防锈添加剂还有含磷及不含磷的品种。

又称汽油清净分散剂。汽车发动机内部长期运转，节气门体、喷油嘴、进气阀、燃烧室等部位由汽油中不安定组分产生的胶质、积炭聚合物等会越积越多，吞噬发动机动力影响汽车正常运行、降低燃油经济性、增加污染物排放，甚至导致发动机故障。加入有效汽油清净剂可以保护发动机燃油进气系统、润滑系统等部位不生成或者少生成沉积物。汽油清净剂在发动机中应能持续清除发动机燃油进气和燃烧系统的沉积物，从而解决因沉积物增多引起的一系列问题，保持发动机的动力、油耗、排放等性能正常。

汽油清净剂通常是由清净分散剂主剂、抗氧剂、破乳剂、金属钝化剂、防锈剂、载体油、溶剂等组合而成的复合配方剂，兼具清净分散、破乳、防锈、抗氧化等功能，由主剂决定产品性能。可用作清净分散助剂的化合物包括：聚异丁烯琥珀酰亚胺、聚异丁烯胺、聚醚、聚醚胺、曼尼希碱、酚胺、咪唑啉、磷酸酰胺、脂肪胺、烷基羟基芳香族羧酸碱性镁盐等，大分子汽油清净剂成为主要的发展方向，主要包括基于聚异丁烯与胺合成的聚异丁烯胺及曼尼希碱清净剂，基于聚醚与胺合成的聚醚胺清净剂。