การกำหนดคุณภาพหรือคุณสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงนั้น ได้กำหนดตามความต้องการของเครื่องยนต์ที่ผู้ผลิตออกแบบไว้ โดยน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกปรับปรุงเพื่อช่วยให้เครื่องทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง รถยนต์ในยุคแรก ๆ จะเกิดอาการน็อค (knock) อยู่บ่อย ๆ สาเหตุเนื่องจากค่าออกเทน (octane number) ในน้ำมันเบนซินต่ำกว่าความต้องการของเครื่องยนต์ จึงมีการค้นคว้าเพื่อปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันเบนซินเพื่อเพิ่มค่าออกเทน และป้องกันการน็อคของเครื่องบนต์ นอกจากนี้ยังช่วยหล่อลื่นวาลว์ ลดการสึกหรอของบ่าวาล์วอีกด้วย

สารประเภทออกซิจิเนเทค ที่ใช้ผสมในน้ำมันเบนซิน ได้แก่ สารเอ็มทีบีอี (MTBE : Methyl Tertio Butyl Ether หรือ Methyl Tertiary Butyl Ether) เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจนอยู่แล้ว เมื่อนำมาผสมในน้ำมันเบนซิน จะทำให้ค่าออกเทนสูงขึ้นและช่วยเพิ่มออกซิเจนให้กับน้ำมัน ทำให้การเผาไหม้ดีขึ้น ไม่มีอาการน็อก และไม่มีมลพิษเกิดขึ้น แต่สารเอ็มทีบีอีมีผู้ผลิตออกมาน้อยแต่ความต้องการใช้สูง ในอนาคตเมื่อมีการใช้น้ำมันมากขึ้นเรื่อย ๆ อาจทำให้เกิดการขาดแคลน สารเอ็มทีบีอีที่จะใช้ผสมในน้ำมัน ทำให้น้ำมันมีต้นทุนการผลิตสูงและมีราคาแพง ดังนั้นโรงกลั่นน้ำมันจึงหันมาใช้วิธีการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันในระหว่างการผลิต ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้ในการทำให้น้ำมันดิบหรือผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จที่ได้จากกระบวนการกลั่นแยก มีคุณภาพดีขึ้น และมีค่าออกเทนสูงขึ้นโดยวิธีต่าง ๆ ดังนี้

เมื่อผ่านกระบวนการปรัปบรุงคุณภาพแล้ว ผลิตภัณฑ์ที่ได้แต่ละส่วนยังมีคุณสมบัติไม่เหมาะกับการใช้งาน จึงต้องนำผลิตภัณฑ์น้ำมันที่ได้ในแต่ละกระบวนการและน้ำมันที่ได้จากขั้นตอนอื่น ๆ มาผสมกันในอัตราส่วนต่าง ๆ เพื่อให้ได้น้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนและมีคุณสมบัติบางประการตามข้อกำหนดของกระทรวงพาณิชย์คือ น้ำมันเบนซินชนิดพิเศษต้องมีค่าออกเทนอย่างต่ำ 95.0 และน้ำมันเบนซินชนิดธรรมดาต้องมีค่าออกเทนอย่างต่ำ 83.0 ดังนั้นน้ำมันเบนซินที่ไม่มีสารตะกั่วผสมอยู่ก็สามารถทำให้มีค่าออกเทนที่สูงและมีคุณภาพตามต้องการได้ ทำให้ช่วยลดมลพิษในอากาศได้ระดับหนึ่ง