Ein Asphaltsee (auch Asphaltgrube, Asphaltteich oder Pechsee) ist ein natürliches Vorkommen von Asphalt.
Tritt an einer Ölquelle schweres, zähflüssiges und teerähnliches Erdöl an die Oberfläche, bilden sich Asphaltkegel. Diese können Durchmesser von bis zu mehreren hundert Metern und Höhen bis zu 30 Metern erreichen.
Verdunsten die leichtflüchtigen Bestandteile, härtet der Asphalt aus. So weisen tätige Asphaltölquellen unter der harten Asphaltschicht flüssiges Erdöl auf. Ist eine solche Quelle nicht mehr tätig, erstarrt die gesamte Masse zu Asphalt.
Entgegen seinem Namen ist der Pechsee in Berlin-Grunewald kein Asphaltsee. In seiner Nähe wurde um 1500 Pech gebrannt.