卷材屋面防水层老化是指油毡或沥青胶结材料中油分大量挥发，使其强度下降，质地变脆，延伸率下降，油毡收缩易折断，沥青胶失去粘接力，使防水层发生龟裂，丧失防水能力，降低油毡层的耐久性。防水层老化的主要因素有以下几个方面：（1）外界气候条件。油毡和沥青的老化主要是由于沥青中密度小的组分向密度大的组分逐渐转变，硬脆性增加的结果，而这一结果是在热、氧、光等因素作用下产生的。因此，气候条件对老化影响很大，气候条件越恶劣（如阳光暴晒或风雨侵袭），沥青油毡防水层老化越快。
（2）沥青胶结材料的耐热度。使用耐热度过高的沥青胶结材料，经过冷热反复作用，韧性降低，收缩加剧，从而引起老化。
（3）沥青胶结材料的熬制质量。熬制沥青时，加热的温度不宜过高，只要达到施工要求的最小稠度要求即可；加热时间也不宜过长，长时间的高温会促使沥青成分中密度小的组分向密度大的组分转变，从而改变沥青的性质，加速老化。熬制沥青时搅拌应均匀，使油锅内上下温度保持一致，以保证沥青的熬制质量。
（4）保护层的质量。保护层的种类和质量直接影响屋面防水层的老化。一般情况下，沥青混凝土保护层、刚性保护层下的防水层比绿豆砂保护层下的防水层抗老化性能好，绿豆砂不易散失的绿豆砂保护层以及经常养护维修的保护层下的防水层也不易老化。因此，在施工中应注意选择粒径均匀、表面干净的石子作绿豆砂保护层，且在使用前进行加热，使其与沥青胶能够很好地粘接在一起，保证保护层质量。