La relación aire/combustible para cualquier mezcla no está reportada en la literatura, sólo para valores específicos. En este trabajo, se presenta un modelo matemático para determinar la relación estequiométrica aire/combustible de la mezcla etanol-gasolina en el intervalo de 0% a 100% del porcentaje molar de etanol en la mezcla. El modelo se basa en el análisis químico de la combustión para cualquier composición etanol-gasolina. También se obtiene la relación de compresión óptima para el trabajo neto máximo, considerando procesos isentrópicos durante la compresión y la expansión. Se realiza el análisis del ciclo Otto con el modelo aire/combustible y la relación de compresión óptima. Los resultados muestran que la relación estequiométrica aire/combustible de la mezcla etanol-gasolina no es lineal. La diferencia máxima reportada entre las relaciones aire/combustible que se predicen y experimentales es de 7% en todo el intervalo de la mezcla. El análisis del ciclo Otto, utilizando la ecuación derivada muestra que la potencia y el torque decrecen cuando la fracción mol de etanol aumenta. Este trabajo se puede utilizar para predecir el rendimiento de los motores de combustión interna utilizando la mezcla etanol-gasolina en el intervalo continuo entre 0% y 100%.