Bitumi on raskaista hiilivedyistä koostuva seos. Sitä muodostuu maaöljyn tislauksessa, mutta sitä esiintyy luonnossa sellaisenaan (kts. öljyhiekka). Tyypillisin käyttökohde on teiden päällystyksessä käytettävä asfaltti. Modifioitua bitumia käytetään myös erilaisten vedeneristyksessä käytettävien kermien runko- ja liimausaineena.
Bitumin hyvin raskaisiin hiilivetyketjuihin on sitoutunut myös rikkiä, typpeä, vanadiinia ja nikkeliä sekä pieniä määriä muita metalleja. Tarkan kemiallisen rakenteen selvittäminen on vaikeaa. Rakennetta on selvitetty jakamalla bitumia muun muassa liukoisuuden, molekyylipainon ja polaarisuuden perusteella eri komponentteihin. Näitä ovat asfalteenit, hartsit ja öljyosa.
Kuumennettu bitumi tarttuu hyvin erilaisiin alustoihin ja sen tartuntakyky on hyvä, joten se on erinomainen sideaine.
Bitumituotteita on tislattu bitumi, puhallettu bitumi, bitumiliuokset, bitumiöljyt ja -emulsiot sekä bitumikermit.