沥青乳液的主要成分是沥青、水、乳化剂和稳定剂。几乎各种标号的石油沥青，都可用于制备沥青乳液。通过乳化机械的高速搅动或剪切作用，将沥青破碎成微小颗粒，分散在有乳化剂作用的表面活性物质的水溶液中，则可获得一种均匀分散肢体。乳液中沥青颗粒直径大致在1—5μm 范围之内。
沥青乳化剂的基本作用是降低表面张力。其特点是分子中有一个水溶性(亲水性)的极性基团和一个油溶性(憎水性)的非极性基团。在沥青一水体系中，沥青乳化剂分子移动于沥青与水界面间，其分子的惜水基团吸附于沥青的表面，并使其带有电荷，而亲水基团则进人水相。从而将沥青颗粒与水连结起来，降低了两者之间的界面张力。
同时，由于沥青粒子带有同样电荷而互相排斥，妨碍它们之间互相凝聚，因而使沥青乳液能保持一定时期的均匀和稳定。电荷的性质决定于乳化剂的憎水基团或烃链部分的电荷，如其为负电荷，则沥青粒子带有负电荷，而形成的乳液为阴离子沥青乳液。反之，则为阳离子沥青乳液。如沥青粒子既具有负电荷，又具有正电荷，则乳液为两性离子沥青乳液；此外，还有非离子型沥青液。