瀝青材料是一種以瀝青質為核心，結合膠質形成膠束，再以芳香分、飽和分為分散質的復雜溶膠體系，在高溫條件下會發生氧化、揮發、吸附、聚合、斷裂等多種反應，釋放有害、刺激難聞的瀝青煙氣。瀝青煙以氣溶膠的形式存在于空氣之中，組成成分較為復雜，包含有氣態化合物、凝結的固體和液體微粒等，研究表明，瀝青煙中包括了揮發性有機物(VOCs)、硫化物(S0₂和H₂S)、氮氧化合物等。

瀝青成分復雜，因而瀝青煙中揮發性有機物(VOCs)成分也相對復雜，主要包括烷烴化合物、芳烴化合物和含硫、氮、氧的雜環化合物等，多環芳香烴類物質是典型的致癌物質，具有毒性、半揮發性和生物蓄積性。多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)及少量氧、氮、硫的雜環化合物，存在萘、菲、酚、咔唑、吡啶、吡咯、吲哚、茚等 100 多種有機質，這些物質會造成環境污染，直接或間接對人、動物、植物造成危害，瀝青煙中的苯并芘(BaP)和蒽類等化合物更是強致癌物。施工人員長期暴露在瀝青煙中工作，會出現嘔吐、胃痛、頭疼以及皮膚、眼、鼻、喉刺激等一系列危害健康的癥狀嚴重者更會引起中毒性肺炎，出現肝臟腫大和白血球增高，誘發癌癥和呼吸道疾病;瀝青煙還可引起皮炎、毛囊炎等各種炎癥，形成血管腫瘤，造成的傷害以面部、頸部、手臂等裸露部分最為明顯。瀝青煙還會導致工業性氟病(氟中毒)，引起“牙斑病”和“氟骨病”。

有研究認為，瀝青煙對人體造成各種傷害的輕重程度與瀝青煙種類、操作方法、勞動保護條件、個人抵抗能力及持續時間有關;瀝青煙還會對水、大氣和土壤等自然環境造成不同程度的污染破壞。