Bitumenemulsionen sind kolloidale Mischungen aus Straßenbaubitumen und Wasser. Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenspannungen der beiden Flüssigkeiten lassen sich durch einfaches Mischen keine stabilen Emulsionen herstellen. Deshalb kommen Emulgatoren und Stabilisatoren zum Einsatz. Deren Chemismus (pH-Wert) wird zu einer zweifachen Einteilung in anionische (basisch) und kationische (sauer) Emulsionen herangezogen. Des Weiteren unterscheidet man in unstabile (U), halbstabile (H) und stabile (S) Emulsionen. Bei der Berührung des emulgierten Bitumens mit dem Gestein kommt es zur Bildung eines festhaftenden Bitumenfilms. Die 0,1–50 μm Bitumenteilchen bilden praktisch schlagartig einen kontinuierlichen Bitumenfilm, indem sie koagulieren und sich vom Wasser trennen, welches anschließend verdunstet.