瀝青再生的機理目前有兩種理論，一種理論是“相容性理論”，該理論從化學熱力學出發，認為瀝青產生老化的原因是瀝青膠體物系中各組分相容性的降低，導致組分間溶度參數差增大。如能摻入一定的再生劑使其溶度參數差減小，則瀝青即能恢復到（甚至超過）原來的性質。另一種理論是“組分調節理論”。該理論是從化學組分移行出發，認為由于組分的移行，瀝青老化后，某些組分偏多，而某些組分偏少，各組分間比例不協調，所以導致瀝青路用性能降低，如能通過摻加再生劑調節其組分測瀝青將恢復原來的性質。實際上，這兩個理論是一致的，前者是從瀝青內部結構的化學能來解釋，后者是從宏觀化學組成量來解釋。