يقيس معدل استهلاك الوقود المسافة التي تقطعها المركبة بكمية محددة من الوقود. في الولايات المتحدة، يُقاس هذا المعدل بالأميال لكل جالون. أما في معظم الدول الأخرى، فيُقاس باللترات لكل 100 كيلومتر، حيث يُفضل الرقم الأقل. ولا توجد علاقة خطية بين المعدلين. فالسيارة التي تستهلك 30 ميلاً لكل جالون تستهلك 7.8 لترات لكل 100 كيلومتر، بينما السيارة التي تستهلك 15 ميلاً لكل جالون تستهلك 15.7 لترات.

تعتمد كفاءة استهلاك الوقود على عوامل عديدة، منها تصميم المحرك، ووزن السيارة، وديناميكيتها الهوائية، ومقاومة دوران الإطارات، وكفاءة نظام نقل الحركة. كما أن عادات القيادة لها دور بالغ الأهمية، فالتسارع المفرط، والسرعات العالية، والتشغيل المطول للمحرك في وضع الخمول، كلها عوامل تُهدر الوقود. لذا، يُحسّن الحفاظ على ضغط الإطارات المناسب وإزالة حوامل الأمتعة من كفاءة استهلاك الوقود، وكذلك تخطيط المسارات لتجنب الازدحام المروري.

تحدد معايير متوسط ​​استهلاك الوقود للشركات (CAFE) الحد الأدنى من متطلبات الكفاءة لشركات صناعة السيارات في الولايات المتحدة. وقد ارتفعت هذه المعايير بمرور الوقت، مما دفع المصنّعين إلى إنتاج سيارات أكثر كفاءة. تُحسب كفاءة السيارات الكهربائية بشكل مختلف، حيث تُقاس بوحدة ميل لكل جالون مكافئ (MPGe). وتستهلك السيارة الكهربائية النموذجية أكثر من 100 ميل لكل جالون مكافئ.

كفاءة استهلاك الوقود تختلف عن اقتصاد الوقود، رغم استخدام المصطلحين أحيانًا بشكل متبادل. الكفاءة مقياس تقني لمدى كفاءة تحويل الوقود إلى طاقة حركية، بينما الاقتصاد هو النتيجة العملية. وكلاهما مهم للتكلفة والانبعاثات.