玄武岩屬於一種基性噴出巖，其化學成分與輝長岩或輝綠岩相似，SiO2含量變化於45%-52%之間，K2O+Na2O含量較侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量較侵入岩略低。玄武岩礦物成份主要由基性長石和輝石組成，次要礦物有橄欖石，角閃石及黑雲母等，岩石均爲暗色，一般爲黑色，有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結構。氣孔構造和杏仁構造普遍。玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂(還有少量的氧化鉀、氧化鈉)，其中二氧化硅含量最多，約佔百分之四十五至五十左右。
