Топливной экономичностью называют совокупность свойств, определяющих расход топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Расчётные методы оценки топливной экономичности автомобиля основаны на том, что в каждый момент времени режимы движения автомобиля определяются номером включённой передачи в коробке передач механической трансмиссии, параметрами рабочего процесса двигателя (частотой вращения коленчатого вала и крутящего момента), весовыми и компоновочными параметрами автомобиля, силами сопротивления (дороги, воздуха и инерции) и другими (внешними) факторами, не зависящими от конструкции автомобиля: рельефом местности, интенсивностью движения, типом и состоянием дорожного покрытия, климатическими условиями и др.
Современные автомобили в основном комплектуются многоцилиндровыми, поршневыми, бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания (ДВС), работающими на углеводородном топливе. В таких двигателях все рабочие процессы превращения химической энергии топлива в механическую энергию вращения коленчатого вала происходят непосредственно в цилиндре двигателя при сгорании топливо-воздушной смеси (ТВ-смеси) за счет возвратно-поступательного движения поршня, поэтому они называются тепловыми. В многоцилиндровом двигателе коленчатый вал суммирует усилия от поршней всех цилиндров через кривошипно-шатунный механизм. При этом цилиндры работают на коленчатый вал поочерёдно, но в любом многоцилиндровом двигателе в каждом его цилиндре в отдельности происходят одни и те же рабочие процессы. Отличительной особенностью поршневого двигателя является то, что топливо в нём сжигается не беспрерывно, а отдельными порциями. Одноразовая (цикловая) порция топлива (на один акт сгорания в цилиндре) в смеси с соответствующим количеством воздуха, перемешанная с остаточными газами, называется топливо-воздушным зарядом (ТВ-заряд). При сжигании ТВ-заряда в двигателе происходит ряд энергетических преобразований, которые принято называть рабочими процессами, которые протекают один за другим в строгой последовательности, периодически повторяющиеся от одного цикла сгорания заряда к другому.