قیر یک ترکیب کلوئیدی متشکل از چندین جزء است که اصلی‌ترین آن‌ها آسفالتین و مالتین هستند. در این سیستم کلوئیدی، مولکول‌های معلق آسفالتین با وزن مولکولی بالا در محیط روغنی‌شکل حلال مالتین پراکنده شده‌اند. مالتین فاز پیوسته‌ای را تشکیل می‌دهد که شامل ترکیبات اشباع، آروماتیک و رزین است..

قیرهای نفتی عمدتاً از هیدروکربن‌هایی با دو عنصر اصلی کربن و هیدروژن تشکیل شده‌اند، اما مقادیر کمی از اکسیژن، گوگرد، نیتروژن و برخی فلزات نیز در آن‌ها یافت می‌شود. شناخت دقیق هیدروکربن‌ها برای درک خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی قیر بسیار حائز اهمیت است..

آسفالتین عامل سختی قیر است، در حالی که مالتین خاصیت چسبندگی و انعطاف‌پذیری آن را تأمین می‌کند. همچنین، مالتین تأثیر قابل‌توجهی بر میزان ویسکوزیته قیر دارد..

امولسیون قیری یک ترکیب دو فازی از قیر و آب است که با کمک ماده امولسیون‌ساز تولید می‌شود. در این ترکیب، قیر در آب حل نشده، بلکه به شکل ذرات بسیار ریز در آن معلق است. در برخی موارد، از مواد پایدارکننده نیز در کنار امولسیون‌ساز استفاده می‌شود. رنگ امولسیون قیری پیش از مصرف قهوه‌ای است، اما پس از تبخیر آب، به رنگ سیاه قیر تغییر می‌یابد.

امولسیون‌های قیری بر اساس دو ویژگی اصلی دسته‌بندی می‌شوند:

1. سرعت شکستن

پس از اعمال امولسیون قیری بر روی سطح، آب موجود در آن تبخیر شده و قیر سطح مورد نظر را پوشش می‌دهد. این فرآیند "شکستن امولسیون" نام دارد. بر این اساس، امولسیون‌های قیری به سه دسته تقسیم می‌شوند:

الف) امولسیون‌های تندشکن (ناپایدار)

این نوع امولسیون‌ها بسیار سریع شکسته شده و یک لایه نازک قیر بر جای می‌گذارند. کاربرد آن‌ها شامل آب‌بندی با مصالح سنگی، آب‌بندی با ماسه، آسفالت‌های سطحی و ماکادام نفوذی است. به دلیل جلوگیری از جریان‌یافتن بر روی سطح، این امولسیون‌ها ویسکوزیته بالایی دارند.

ب) امولسیون‌های کندشکن (نیمه‌پایدار)

این امولسیون‌ها پایداری بیشتری نسبت به نوع تندشکن دارند و می‌توان آن‌ها را با مصالح سنگی مخلوط کرد، زیرا به‌سرعت پس از تماس با سنگدانه‌ها نمی‌شکنند. از این نوع امولسیون‌ها در کارخانه‌های آسفالت سیار و مخلوط‌های آسفالتی در محل استفاده می‌شود.

ج) امولسیون‌های دیرشکن (پایدار)

این دسته از امولسیون‌ها حتی پس از تماس با مصالح سنگی پایداری خود را حفظ می‌کنند. آن‌ها قابلیت اختلاط با مصالح ریزدانه و دانه‌بندی پیوسته را دارند. این امولسیون‌ها برای اندود سطحی، آب‌بندی روسازی و کنترل گرد و غبار نیز استفاده می‌شوند.

2. بار الکتریکی

امولسیون‌های قیری از نظر بار الکتریکی ذرات معلق به سه دسته تقسیم می‌شوند:

الف) امولسیون‌های کاتیونیک

در این نوع امولسیون‌ها، ذرات قیر دارای بار مثبت هستند و به مصالح سنگی سیلیسی و کوارتزی (که بار منفی دارند) بهتر می‌چسبند. این امولسیون‌ها در سه نوع تندشکن (CRS)، کندشکن (CMS) و دیرشکن (CSS) عرضه می‌شوند.