Als Verdichtungsverhältnis
ε
{\displaystyle \varepsilon }
bezeichnet man bei Kolbenmotoren das Verhältnis des gesamten Zylinderraumes vor der Verdichtung (Gesamtvolumen) zum verbliebenen Raum nach der Verdichtung (Restvolumen).
Das Verdichtungsverhältnis darf nicht mit dem Druckverhältnis von Umgebungsdruck zu Kompressionsdruck verwechselt werden. Da mit der Kompression auch die Temperatur steigt, bedeutet ein geometrisches Verdichtungsverhältnis von z. B. 10:1, dass der Druck der eingebrachten Luft auf deutlich mehr als das Zehnfache steigt.
Bei Motoren mit Atkinson- oder Miller-Kreisprozess kann nicht der maximale Zylinderraum als Berechnungsbasis herangezogen werden, weil in der Regel die Einlassventile früher schließen und somit die Zylinderfüllung vorzeitig (vor dem unteren Totpunkt) abgeschlossen wird.
Das Verdichtungsverhältnis kann berechnet werden mit der Formel: