Химические эмульсии можно далее подразделить на анионовые, катионоактивные и неионные эмульсии. Если органическая часть эмульгатора, которая и управляет его эмульгирующими свойствами, обладает отрицательным зарядом, ее называют анионной. Частицы асфальта приобретают отрицательный заряд, и будут притягиваться к положительно заряженной поверхности. Для катионоактивной эмульсии справедливо обратное. Неионный эмульсификатор не передает никакого особого заряда частицам асфальта. Эти свойства очень важны для смачивания наполнителей и подложек, независимо от того, происходит ли это на этапе создания компаунда или же при работе на площадке. В последние годы катионоактивные асфальтовые эмульсии приобретали все большую популярность, поскольку у многих заполнителей и подложек отрицательный заряд.

Еще одним критерием для классификации битумных эмульсий является скорость схватывания. Его часто используют для применений, предназначенных для герметизации дорожного покрытия. Быстроотверждающиеся эмульсии отверждаются с большой скоростью при контакте с чистыми заполнителями с небольшой площадью поверхности, которые часто используются для поверхностного покрытия. Эмульсии со средней скоростью отверждения отверждаются медленнее, так, что их можно смешивать с заполнителями с небольшой площадью поверхности, которые часто используются в смесях заполнителей с прерывистым гранулометрическим составом. Медленно схватывающиеся эмульсии можно смешивать с реактивными заполнителями с большой площадью поверхности. Номенклатура эмульсий обычно создается в соответствии с ASTM D977 и D2397. Обычно асфальтовые эмульсии соответствуют ASTM D1227, Тип II. Они обычно поставляются с содержанием твердых частиц примерно 55%, и являются суспензией тонко измельченных асфальтовых частиц в воде при наличии эмульгирующего агента.

При вязкости в диапазоне от 0.5 до 10 пуазов при температуре 60°C, асфальтовая эмульсия обладает значительно более низкой вязкостью по сравнению с самим горячим асфальтом. Эмульсии также более экономичны и безвредны для окружающей среды по сравнению с разбавленными материалами. Экологические преимущества асфальтовых эмульсий имеют особенно большое значение при использовании материала на площадке, поскольку они позволяют избежать энергозатрат и выбросов, которые обычно связаны с нагреванием или высушиванием.

Типичный состав анионовой асфальтовой эмульсии представлен в Таблице 1. Эмульсия создается дисперсии асфальта в водной фазе с высоким сдвигом, в которой уже присутствует эмульгатор. Обычно это должно происходить при температуре, которая достаточно высока для того, чтобы превращать асфальт в жидкость, но недостаточно высока для того, чтобы вызывать кипение воды.

Таблица 1: Типичный исходный состав для анионовой асфальтовой эмульсии

Глинистые эмульсии

В асфальтовых глинистых эмульсиях необходимо сохранять то же равновесие сил между двумя несмешивающимися жидкостями (асфальт и вода). Тем не менее, здесь минеральная глина действует как первичный эмульгатор и стабилизирующее вещество. Глинистые минералы легко смачиваются водой и диспергируются как коллоидные частицы. В результате они действуют как эмульгаторы для асфальта в воде (Рисунок 2). Для этих целей можно использовать целый ряд глин, но бентонитовые глины считаются самыми эффективными. Глины, такие как бентонит, обладают отрицательным результирующим зарядом.

Рисунок 2: Частицы глины могут служить эмульгаторами в материалах, имитирующих асфальт

Активный коллоидный материал, такой как бентонитовая глина, можно добавлять в концентрированном виде через водную фазу. Такие системы можно также наполнять тальком или прочими видами глины, они могут также содержать диспергирующие системы и стабилизаторы водородного показателя, такие как дихромат. Наибольшая вариативность в глинистых эмульсиях наблюдается из-за водородного показателя (5.0-9.5). Управление водородным показателем, как во время создания эмульсии, так и после эмульгации, является решающим условием сохранения стабильности эмульсии. Веществами, подходящими для изменения водородного показателя, являются кислоты и соли кислот, такие как фосфат алюминия, фосфат натрия и дихромат калия. Регулирование размера частиц влияет на скорость высушивания  и отверждение пленки, а также на проницаемость готовой пленки.

В таблице 2 дана исходная рецептура для типичной глинистой асфальтовой эмульсии. Как правило, температура образования эмульсии для битумной фазы составляет 130-140°C, а температура водной фазы составляет 25-45° при pH 6-9. Свойства глинистых эмульсий зависят от точного подбора состава в том, что касается наполнителей, битума и эмульгатора, а также их физических свойств. Общие различия в свойствах между разбавленными асфальтовыми покрытиями и глинистыми эмульсионными покрытиями даны в Таблице 3.1