在煤瀝青中是有一定的表面活性物質的，其中酸性表面活性物質有苯酚，相當于石油瀝青中的瀝青酸和酸酐，其中酚有毒而且能夠溶于水。堿性表面活性物質主要有吡啶、喹啉等。正是因為這些物質，使得煤瀝青擁有較差的大氣穩定性和塑性以及溫度穩定性，但是卻也有較強的與礦料粘接的能力，以及較好的防腐性。
煤瀝青的化學組分主要有游離碳、固態樹脂、可溶性樹脂和油份，由于煤瀝青和石油瀝青在化學組分上有一定的差異，因此在使用過程中具有不同的特性。
煤瀝青中所含有的不容物主要是游離碳，并且還含有氧、氦和硫等結構復雜的大分子有機物和少量的灰分，若是這些位置的含量過多，就會降低煤瀝青的粘結性，因此必須要加以限制，若是在煤瀝青的加工過程中含有過量的水分，可以導致煤瀝青在施工中不易加熱，甚至還會導致材料質量的惡化和火災的發生。