برای شناخت ماهیت و ساختار قیر، بررسی ترکیبات آن ضروری است. قیر مخلوطی از ترکیبات آلی شامل آلیفاتیک های خطی، سیکلوآلیفاتیک ها و مشتقات آروماتیک است. آلیفاتیک های خطی (ترکیبات هیدروکربنی غیر آروماتیک) شامل ترکیبات کربنی خطی اشباع (مانند نفتن) هستند. ترکیبات سیکلوآلیفاتیک شامل ساختارهای حلقه‌ای تشکیل‌شده از اتم کربن اشباع (مانند سیکلوهگزان)، ساختارهای دایره‌ای دارای مقدار کم گروه‌های اشباع‌نشده و ترکیبات آروماتیک (مانند بنزن) می‌باشد.
این فعل‌وانفعالات بین مولکول‌ها و تأثیر دیگر مولکول‌ها در مخلوط در خصوصیات قیر انعکاس می‌یابد. طیف گسترده‌ای از ترکیبات و ماهیت‌های متفاوت آن‌ها از یک نوع قیر تا نوعی قیر وجود دارد. مواد تشکیل‌دهنده قیر معمولاً بر اساس پارامترهای مانند انحلال‌پذیری، قطبیت و اندازه هیدرودینامیک دسته‌بندی می‌شوند.
اندازه هیدرودینامیکی حجمی است که یک مولکول و یا مجموع مولکول‌ها (مانند ذرات کلوئیدی) هنگام قرارگیری در یک حلال اشغال می‌کنند. این حجم شامل مولکول‌های حلال چسبیده شده به مولکول‌های حل شونده نیز می‌باشد. درنتیجه این حجم به ساختار مولکول‌های حلال مورداستفاده نیز بستگی دارد.
متداول‌ترین روش برای توصیف یک قیر استفاده از رئولوژی است. رئولوژی علمی است که به جریان‌ها و تغییر شکل ماده می‌پردازد. رئولوژی از واژه رئوس (Rheos) که دارای ریشه یونانی به معنای جریان است اقتباس‌شده و برای تمامی مواد از گازها تا مایعات کاربرد دارد.
اگر ویسکوزیته مقاومت در برابر جریان و الاستیسیته پایداری ابعادی یک ماده را معرفی می‌کند، می‌توان گفت که رئولوژی رفتار ویسکوالاستیک سیستم‌ها را به‌صورت مجزا و در ارتباط باهم بررسی می‌کند. خواص رئولوژیکی قیر در یک درجه حرارت خاص توسط ماهیت (ترکیب‌بندی شیمیایی) و یا ساختار (آرایش فیزیکی) مولکول‌ها در مواد شکیل دهنده تعیین می‌شود.
تغییر در ماهیت، ساختار و یا مواد تشکیل‌دهنده آن‌ها موجب تغییر خواص رئولوژیکی قیر می‌شود؛ بنابراین برای درک تغییرات در رفتار رئولوژیکی قیر، شناخت ماهیت و ساختار قیر از اهمیت بالایی برخوردار است. البته در مورد موضوع رئولوژی در فصل هفتم این کتاب به‌طور مفصل بحث خواهیم کرد.
