Bitumen, sűrű, nagyon viszkózus, kőolaj-alapú szénhidrogén, amely olyan lerakódásokban található meg, mint az olajhomok és a szurok tavak (természetes bitumen), vagy nyersolaj (finomított bitumen) lepárlásának maradványa. Egyes területeken, különösen az Egyesült Államokban, a bitumenet gyakran aszfaltnak hívják, bár ezt a nevet szinte általánosan használják az útburkoló anyagokra, amelyek kavics, homok és más töltőanyagok keverékéből készülnek egy bitumenes kötőanyagban. A bitumenet gyakran kátránynak vagy szuroknak is nevezik - bár helyesen szólva, a kátrány a szén karbonizációjának mellékterméke, és a szurkot valójában a kőszénkátrány desztillálásából nyerik.
A bitumenet az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata úgy határozza meg, mint egy extra nehéz olaj, amelynek API súlya kevesebb, mint 10 °, viszkozitása nagyobb, mint 10 000 centipoise. A természetes lerakódásokban általában tapasztalható hőmérsékleten a bitumen nem áramlik; ahhoz, hogy egy csövön át lehessen mozgatni, azt fel kell hevíteni, és bizonyos esetekben könnyebb olajjal hígítani. Sűrűsége és viszkozitása a kémiai összetételének köszönhető - elsősorban az aszfaltenének és gyantáknak nevezett nagy szénhidrogén molekuláknak, amelyek könnyebb olajokban vannak, de erősen koncentrálódnak a bitumenben. Ezenkívül a bitumenben magas a fémek, például nikkel és vanádium, valamint a nem fémes szervetlen elemek, például nitrogén, oxigén és kén tartalma. A bitumen felhasználásától függően ezek az elemek szennyeződések lehetnek, amelyeket el kell távolítani a késztermékről. Messze a legfinomabb bitumenet használják az aszfalt és a tetőcserepek burkolásánál, ugyanúgy, mint a természetes bitumen nagy mennyiségét. A kanadai olaj homokból kinyert bitumen nagy részét azonban szintetikus nyersolajmá alakítják, és finomítókba küldik, hogy átalakítsák a kőolajtermékek teljes skálájává, ideértve a benzint is.
