A eficiência de combustível mede a distância que um veículo pode percorrer com uma determinada quantidade de combustível. Nos Estados Unidos, é expressa em milhas por galão (mpg). Na maioria dos outros países, é expressa em litros por 100 quilómetros (litros por 100 quilómetros), sendo que um número mais baixo é melhor. As duas relações não são lineares. Um carro que faz 30 mpg consome 7,8 litros por cada 100 km. Um carro que faz 15 mpg consome 15,7 litros por cada 100 km.

A eficiência do combustível depende de muitos fatores. O design do motor, o peso do veículo, a aerodinâmica, a resistência ao rolamento dos pneus e a eficiência da transmissão são importantes. Os hábitos de condução são igualmente importantes. Acelerações bruscas, velocidades elevadas e longos períodos em ralenti desperdiçam combustível. Manter a pressão correta dos pneus e remover os suportes de tejadilho melhoram a eficiência. O mesmo acontece ao planear percursos para evitar o trânsito.

As normas corporativas de economia de combustível, ou CAFE (Corporate Average Fuel Economy), estabelecem requisitos mínimos de eficiência para os fabricantes de automóveis nos Estados Unidos. Estes padrões têm vindo a aumentar ao longo do tempo, incentivando os fabricantes a produzir veículos mais eficientes. Os veículos elétricos são contabilizados de forma diferente, e a sua eficiência é medida em milhas por galão equivalente, ou MPGe. Um veículo elétrico normal atinge mais de 100 MPGe.

Eficiência de combustível não é o mesmo que economia de combustível, embora os termos sejam frequentemente utilizados como sinónimos. A eficiência é uma medida técnica de quão bem o combustível é convertido em movimento. A economia é o resultado prático. Ambos são importantes em termos de custo e emissões.