Bitumlaşma, "bitumlaşmaq" felindən törəmiş bir termin olub, geoloji prosesləri əks etdirən bir anlayışdır. Sadəcə olaraq, bitumlaşma üzvi maddələrin, xüsusilə də bitki və heyvan qalıqlarının, yüksək temperatur və təzyiq altında kimyəvi dəyişikliyə uğrayaraq bitum və ya bitumlu maddələrə çevrilmə prosesidir. Bu proses əsrlər boyu davam edən geoloji dövrlər ərzində baş verir və yeraltı qatlarda toplanan üzvi maddələrin tərkibinin dəyişməsi ilə nəticələnir.
Bitumlaşma prosesi zamanı, üzvi maddələr oksigen çatışmazlığı şəraitində, anaerob mühitdə parçalanır və mürəkkəb kimyəvi reaksiyalar nəticəsində bitum, neft, təbii qaz kimi karbohidrogenlər əmələ gəlir. Temperatur və təzyiqin artması ilə birlikdə, bu maddələrin kimyəvi tərkibi dəyişir və daha ağır, daha sıx bitumlu birləşmələr əmələ gəlir. Bitumlaşma dərəcəsi isə bir çox amillərdən, o cümlədən başlanğıc üzvi maddənin təbiətindən, temperaturdan, təzyiqdən və vaxt amilindən asılıdır.
Bitumlaşma prosesinin nəticəsi olaraq əmələ gələn bitum, geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Yol tikintisindən tutmuş, hidroizolyasiya materiallarının istehsalına qədər, müxtəlif sahələrdə istifadə olunur. Bitumun fərqli növləri mövcuddur və hər biri özünəməxsus xüsusiyyətlərə malikdir. Bitumlaşma prosesinin öyrənilməsi geoloqlar üçün yeraltı ehtiyatların aşkarlanması və tədqiqi baxımından olduqca əhəmiyyətlidir. Çünki bu proses, neft və təbii qaz yataqlarının əmələ gəlməsi ilə birbaşa əlaqədardır.
Qısacası, bitumlaşma, təbiətin milyon illər ərzində yaratdığı mürəkkəb və maraqlı bir geoloji prosesdir ki, bu proses nəticəsində əmələ gələn bitum isə insan həyatında geniş istifadə olunur. Bu prosesin daha dərindən öyrənilməsi isə, enerji ehtiyatlarının daha effektiv istifadəsi üçün mühüm rol oynayır.