O alcatrão é feito de uma mistura de hidrocarbonetos produzida pelo processamento de petróleo bruto ou gás natural. O betume é o remanescente do petróleo bruto após a remoção da gasolina, querosene, óleo diesel e outros combustíveis.
O betume é sólido em baixas temperaturas, mas se transforma em líquido em altas temperaturas. O alcatrão é geralmente aplicado enquanto está quente, para que desça facilmente nas fendas da estrada. Uma vez resfriado, ele se transforma em uma substância semissólida. Em dias com temperatura ambiente elevada, o alcatrão torna-se macio e pode soltar-se e afastar-se das estradas. Isso faz com que o óleo contido no alcatrão seja pulverizado nos painéis inferiores dos veículos que passam por cima deles.