天然沥青是石油在天然界中经过持久地质作用后，轻质组分挥发、氧化聚合而形成的固态或半固态沥青物质。与炼油厂出产的石油沥青分歧，天然沥青直接蕴藏于地壳岩层或沥青湖中，经过数百万年的天然演化，拥有分子量大、轻组分含量低、软化点高档显著特点。

天然沥青重要分为岩沥青和湖沥青两大类。岩沥青赋存于砂岩、石灰岩等沉积岩的孔隙或裂隙中，沥青含量通常在 5%~25% 之间，开采后经破碎、干燥即可使用。目前国际上驰名的岩沥青蕴含伊朗岩沥青、美国犹他州 Gilsonite（北美硬沥青）以及印度尼西亚布敦岩沥青（BRA）。我国四川青川、新疆等地也蕴藏丰硕的天然岩沥青资源，其中青川岩沥青软化点可达 230~300℃，品质优异。

湖沥青则是石油沿地壳裂缝涌出地表后，在低洼处荟萃形成的沥青湖。有名确当属挺拔尼达和多巴哥的挺拔尼达湖沥青（TLA），它是世界上产量大、利用广的湖沥青产品，被誉为 "炼油沥青改性剂"。委内瑞拉的 Bermudez 沥青湖也是沉要的湖沥青产地。

无论是岩沥青还是湖沥青，天然沥青都因高软化点、抗老化、抗水侵害蹬着异机能，被宽泛用作路路石油沥青的改性剂，可能显著提升沥青混合料的高温不变性和使用寿命。