它是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。改性沥青可用于道路路面工程、防水工程等方面。
橡胶及热塑性弹性体改性沥青
包括：天然橡胶改性沥青、SBS改性沥青(使用最为广泛)、丁苯橡胶改性沥青、氯丁橡胶改性沥青、顺丁橡胶改性沥青、丁基橡胶改性沥青、废橡胶和再生橡胶改性沥青、其他橡胶类改性沥青(如乙丙橡胶、丁腈橡胶等)。
塑料与合成树脂类改性沥青
包括：聚乙烯改性沥青、乙烯-乙酸乙烯聚合物改性沥青、聚苯乙烯改性沥青、香豆桐树脂改性沥青、环氧树脂改性沥青、α-烯烃类无规聚合物改性沥青。
共混型高分子聚合物改性沥青
用两种或两种以上聚合物同时加入到沥青中对沥青进行改性。这里所说的两种以上的聚合物可以是两种单独的高分子聚合物，也可以是事先经过共混形成高分子互穿网络的所谓高分子合金。
1、改性沥青十分的耐高温、抗低温、对于各种艰难的环境它的适应性很强。2、改性沥青的韧性好、能够做到抗疲劳和能最大限度的增大路面的承载能力。3、改性沥青的抗水性能、抗油性能和抗紫外线辐射的性能都非常的好，除此之外，它还能延缓老化速度。4、改性沥青它的性能比较的稳定，使用的寿命相对较长，在使用期间，保养周期可以相对的延长，所以它的养护的费用也就相对的降低了。
改性剂是一种同时兼有橡胶、塑料两种材料的性能，在常温下，它如橡胶一般具有弹性，而在高温下又能像塑料一般熔融，具有可塑性。用于改性沥青的制造中，它能改变沥青的弹性、韧性与延展性，增大其使用限度。常用的SBS改性剂有线型与星型两种结构，其中星型结构的效果更出色，但在加工方面却更为困难。因此，基于不同的改性沥青标准、基质沥青性能与生产加工的能力，应选择结构适合的改性剂。在改性沥青的生产加工中，稳定剂一般是无需使用的原料，因为在现场加工中只需将沥青保温储存即可。而用成品沥青生产改性沥青时，由于需要进行长期的放置，而在长期的存储运输中，由于密度不同会导致不同的物质分离，使沥青沉在下部。这事就需要使用稳定剂使沥青混合物保持均一不分层。
公路用途
现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。经过数十年研究开发，已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料，表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2~7倍，用户对材料工程性能尚未能充分把握，改性沥青产量增长缓慢。当前改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。这段时间欧洲将改性沥青应用到公路网的养护和补强，较大地推动了改性道路沥青的普遍应用。
防水工程
改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。随着科学技术进步和经济建设事业的发展，将进一步推动改性沥青的品种开发和生产技术的发展。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青（即原料沥青）的组成和性质。由于改性剂品种繁多，形态各异，为了使其与石油沥青形成均匀的可供工程实用的材料，多年来评价了各种类型改性剂，并开发出相应的配方和制备方法，但多数已工程实用的改性沥青属于专利技术和专利产品。
