密度是指单位体积油品的质量，以kg/m³或g/cm³表示。由于体积随温度的变化而变化，所以密度不能脱离温度而存在。密度包括标准密度、视密度和相对密度。我国规定20℃的密度为石油产品的标准密度，国外规定15℃的密度为石油产品的标准密度。我国标准密度是指在20℃和101.325kPa下，单位体积液体的质量，以kg/m³或g/cm³表示。视密度是指在某一温度下密度计测定出来的密度。相对密度是指在当时当地环境温度下的密度与规定20℃时标准密度之比。密度是反映燃料油品质的重要参数指标之一，测量燃料油的密度的意义有：1）计算油品的重量，密度是计算装载量和进行贸易量交接换算的指标；2）判断油品的质量，根据相对密度可初步确定油品的品种；3）影响燃料的质量热值。由于密度大小与燃料油的化学成分和馏分组成有关，一般而言，密度过高的燃料油，其质量热值相对较低。GB 17411-2015船用燃料油规定，船用馏分燃料油（DMA）15℃密度不大于890.0kg/m³或20℃密度不大于886.5kg/m³；船用残渣燃料油（RMG）15℃密度不大于991.0kg/m³或20℃密度不大于987.6kg/m³。

燃料油密度检测可依据GB/T1884（密度计法）进行测定，试验原理为：使试样处于规定温度，将其倒入温度大致相同的密度计量筒中，将合适的密度计放入已调好温度的试样中，让它静止。当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和试样温度。用石油计量表把观察到的密度计读数换算成标准密度。如果需要，将密度计量筒及内装的试样一起放入恒温浴中，以避免在测定期间温度变动太大。