Asfalto uoliena susidaro, kai kitų uolienų porose kietėja naftos sluoksniai. Dauguma susidarė natūraliai, prieš milijonus metų, nors inžinieriai gali dirbtinai sukurti asfalto uolieną. Asfalto uoliena gaminama iš sukietėjusio asfalto, kuris dar vadinamas derva – medžiaga, susidaranti išdžiūvus naftai. Šios rūšies uolienos buvo naudojamos keliams nuo seniausių laikų.
Nors asfalto uolienose gali būti daug mineralų, pagrindinis komponentas yra nafta. Laikui bėgant sunkieji naftos komponentai nusėda, o lengvesni išgaruoja. Likusios medžiagos konsistencija svyruoja nuo tiršto skysčio iki trupinio smėlio ar akmens. Ši sunkesnė medžiaga, kai ji yra skysta, yra žinoma kaip asfaltas. Iš kietų naftos gabalėlių gali susidaryti asfalto uoliena.
Nafta tampa asfalto uoliena, nes kietėja kitų uolienų, ypač kalkakmenio ir smiltainio, porose. Tik apie 5–15 % visos asfalto uolienų sudėties sudaro asfaltas, likusią dalį sudaro akmuo, į kurį patenka asfaltas. Asfalto išgavimas iš kitų rūšių uolienų gali būti brangus ir daug laiko reikalaujantis procesas.
Asfaltas nėra visų kalkakmenio ar smiltainio telkinių sudedamoji dalis. Kalnakasiai žinomose tokio tipo uolienų telkiniuose gręžia mažas bandomąsias skylutes, kad išsiaiškintų, ar yra asfalto uolienų. Dauguma natūraliai susidarančių asfalto uolienų susidarė Pensilvanijos amžiuje, maždaug prieš 300 milijonų metų, arba kreidos periodu, prieš 65–145 milijonus metų.
Dažniausias asfalto uolienų panaudojimas yra kelių tiesimas, o žmonės asfaltą keliuose naudoja daugelį šimtų metų. Istoriškai naudotoje, bet šiuolaikiniuose keliuose nedažnai naudojamoje natūralioje asfalto uolienoje yra ir kieto akmens, sudarančio tvirtą kelio dangą, ir medžiagos, surišančios susmulkintus akmens gabalus. Į uolieną galima įpilti papildomo skysto asfalto, kad ji geriau sukibtų. Sutrupėję akmens gabalai gali būti naudojami keliui, įpilant skysto asfalto, kad surištų gabalus.