Asfalt består främst av kolväten och deras derivat, inklusive mättade kolväten, aromatiska kolväten, asfaltener och hartser. Andelen av dessa komponenter varierar beroende på källa, produktion och bearbetning av asfalten. Exempelvis skiljer sig sammansättningen av naturlig asfalt och petroleums asfalt. Mättade kolväten fungerar som mjukgörare i asfalt, vilket minskar dess viskositet; Aromatiska kolväten, med deras höga polaritet och aromatiska egenskaper, ger asfalt god vidhäftning och hållbarhet. Dessutom innehåller asfalt vissa svavel- och vaxkomponenter, vilket kan påverka dess egenskaper.