煤焦油加工过程中，经过蒸馏去除液体馏分以后的残余物称之为煤沥青，煤沥青是煤焦油的主要成分，约占总量的50%~60%，一般认为其主要成分为多环、稠环芳烃及其衍生物，具体化合物组成十分复杂，且原煤煤种和加工工艺的不同也会导致成分的差异，现行的方法主要是根据其表现出的软化温度进行区分的。
一般室温下，煤沥青为黑色脆性块状物, 有光泽；臭味, 熔融时易燃烧, 并有毒。煤沥青的温度稳定性较低，与矿质集料的粘附性较好，气候稳定性较差（冷热变化大），以及含对人体有害成分较多，尤以苯并芘等致癌性多环芳烃居多，是环境中该类污染物的主要来源之一