На сьогоднішній день виділяють три основні методи отримання нафтових бітумів :
1. За допомогою концентрування нафтових залишків і їх перегонкою в вакуумі з наявністю водяної пари або інертного газу (в процесі переробки надважкої асфальто-смолистої нафти отримання остаточних бітумів можливо шляхом атмосферної перегонки). В окремих країнах до категорії залишкових бітумів зараховують і асфальт, одержуваний у процесі деасфальтизації гудрону, а в інших його виділяють в окремий метод, отримуючи обложені бітуми.
2. Шляхом окислення киснем нафтових залишків (мазуту, гудрону, напівгудрон, асфальту деасфальтизації, екстракту селективного очищення масла, крекінгу залишків або їх сумішей) під впливом температури від 180 до 300 ° С.
3. Шляхом компаундирования (змішування) нафтового залишку і дистилятів, а також окислених або залишкових бітумів.
Бітуми також виробляють шляхом поєднання вищевказаних способів.
У виробництві бітумів застосовують вакуумну перегонку, окислення і деасфальтизації. В якості сировини при вакуумній перегонці, як правило, виступає мазут, при окисленні і деасфальтизації - гудрон. Товарні бітуми є безпосереднім продуктом, одержуваним при тому чи іншому процесі, або в результаті компаундирования продуктів одного і того ж або різних процесів. Якість бітуму обумовлюється якістю сировини, а якщо говорити про окислені бітумах, то ще й температурою, тривалістю окислення і витратою повітря.
Краще сировину для виробництва бітумів - залишкові продукти, одержувані при переробці важкої смолисто-асфальтеновой нафти: гудрон, крекінг, асфальт і екстракт очищення масел. Якщо в нафти міститься велика кількість смолисто-асфальтенових елементів, а тверді парафіни - в малому, то якість одержуваного бітуму буде високим. Якщо концентрація парафіну в нафті висока, то головні експлуатаційні показники бітуму (міцність і прилипаемость до мінеральних покриттів) будуть від цього страждати. Нафта, з якої виробляють бітум, повинна бути добре знесолити.
У неокіслённих і компаундують бітумах у великій кількості містяться важка ароматика і смоли, що наділяє такі бітуми високими адгезійними характеристиками, хорошою розтяжністю, але температура крихкості у них висока.
Неокіслённий бітум - це дрібнодисперсний колоїдна система, яку відносять до типу «золь». В основі окислені бітумів, як правило, лежать Грубодисперсні частки. Це дозволяє говорити про те, що такі бітуми можна зарахувати до типу «золь-гель».
Одним з найважливіших властивостей бітуму є стабільність його якості під впливом як звичайної, так і підвищеної температури. Цю характеристику оцінюють з двох сторін: стійкості до окислення при дії підвищеної температури і колоїдної стабільності. Системи типу «золь», як показали дослідження, є більш стійкими в часі.
Порівнюючи термічну стабільність компаундують і неокіслённих бітумів з окислені, можна говорити про те, що у перших термічна стабільність вища. Термообробка окислені бітумів показує, що при нагріванні вони помітно втрачають в пластичності і у них погіршуються адгезійні властивості.