В основу деления нефтяных битумов на марки положена глубина проникания в них (пенетрация) иглы стандартного прибора-пенетрометра — под действием груза в 100 г в течение 5 сек при температуре 25°.

Для испытания расплавленный битум заливают в медную чашечку слоем толщиной 30 мм. После охлаждения и выдерживания в воде при 25° чашечку ставят на подставку / прибора и кончик иглы приводят в соприкосновение с поверхностью битума. Закрепив иглу кнопкой, замечают показание стрелки на круглой шкале. После этого нажатием на кнопку представляют игле возможность свободно погружаться в битум в течение 5 сек. Затем снова закрепляют иглу кнопкой и берут второй отсчет по шкале. Разность отсчетов дает глубину проникания, выражаемую в градусах (один градус пенетрометра равен 0,1 мм).

Так, если глубина проникания равна 140 град., значит игла пенетрометра погрузилась в материал на глубину 14 мм. Чем тверже битум, тем меньше цифровой показатель глубины проникновения.

Температуру размягчения битумов определяют на приборе, называемом «кольцо и шар».
Определение температуры производят следующим образом. В кольцо / заливают разогретый битум. После остывания битума излишек его снимают нагретым лезвием ножа вровень с поверхностью кольца. Когда битум остынет полностью, на него помещают стальной шарик.