Bitumen ist nahezu nicht flüchtig, klebrig und abdichtend, mit temperaturabhängigem elastoviskosem Verhalten, in Toluol vollständig oder nahezu vollständig löslich. Es kommt in einigen Sedimentgesteinen (beispielsweise Kupferschiefer) und in Naturasphalt vor.

Bitumen besteht hauptsächlich aus hochmolekularen Kohlenwasserstoffen (langkettig und aromatisch) und enthält daneben chemisch gebundenen Schwefel, Sauerstoff, Stickstoff und einige Spuren von Metallen. Es ist in Wasser praktisch unlöslich und wird daher verwendet, um empfindliche Stoffe und Bauteile gegen Wasser zu schützen. Physikalisch gesehen gehört Bitumen zu den thermoplastischen Stoffen, das heißt, seine Viskosität ist temperaturabhängig: Bei Abkühlung wird es spröde, bei Erwärmung durchläuft es stufenlos alle Zustände von fest über zähflüssig bis dünnflüssig. Bei steigenden Temperaturen fängt es an, sich langsam zu zersetzen. Es hat keinen festen Schmelzpunkt wie zum Beispiel Wasser, weil die Komponenten der Kohlenwasserstoffmischung verschiedene Schmelzpunkte haben.