两者在化学方面的区别:汽油中的碳原子较少，为8-10个，柴油为12-15，所以柴油蕴涵的能量较高。柴油不用点火，在较高的压力下自燃，所以它的效率较高(其实最高利用率不过30%)，但是它十分的笨重，噪音又大。汽油需要点火，所以汽油机的体积较小，也很安静(其利用率才不过15%)。
味道不一样，汽油刺鼻，柴油味淡。颜色不一样，汽油淡色，柴油深色。容度不一样，汽油较稀.柴油较浓。在交通工具上点燃方式不一样，汽油是火花塞点燃，柴油是压燃。柴油的抗爆性较差。柴油较汽油马力小、污染重、冒黑烟，但价格低。
汽油的英文名为Gasoline（美）/Petrol（英），外观为透明液体，可燃，馏程为30℃至220℃，主要成分为C5～C12脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，汽油具有较高的辛烷值（抗爆震燃烧性能），并按辛烷值的高低分为90号、93号、95号、97号等牌号。汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得，主要用作汽车点燃式内燃机的燃料。