橡膠改性瀝青是一種通過將橡膠材料（如廢舊輪胎製成的膠粉、橡膠乳液或膠體）添加到基質瀝青中，經過高溫、添加劑和剪下混合等一系列作用製成的新型複合材料。這種材料能夠提高瀝青的路面使用壽命、降低噪聲、減輕震動、提高熱穩定性和熱開裂性、以及提高抗結冰性。橡膠改性瀝青在常規瀝青基礎上增加了橡膠成分，從而增強了其柔韌性、耐高溫性和耐寒性等物理性能。
橡膠改性瀝青的製作過程包括將橡膠（如氯丁橡膠、丁基橡膠或再生橡膠）溶於溶劑中，製成膠液，然後摻入到液態瀝青或乳化瀝青中，混勻以製得所需針入度的橡膠改性瀝青。常用的溶劑包括苯、氯仿、二甲苯等。橡膠的加入可以促進瀝青結構的生成，並形成自身結構網，從而明顯改善瀝青的低溫柔韌性、抗老化性、氣密性、耐蝕性、耐燃燒性和耐候性。
在實際套用中，橡膠和樹脂常被同時使用來改善瀝青的性質，使瀝青兼具橡膠和樹脂的特性。例如，在再生橡膠中摻入聚乙烯樹脂可以改善再生膠在瀝青中的分散性，增加摻量，降低混合溫度，縮短混合時間。
橡膠改性瀝青的改性機理是橡膠分子加入到瀝青中，改變了瀝青中分散介質的組成，促進了瀝青分子相互排斥，並改變了分散的結構，形成了天性結構網。改性後的瀝青具有氣密性、低溫柔性、耐化學腐蝕性、耐光、耐臭氧、耐氣候變化和耐燃燒性得到大大改善。