玄武岩的化学成分与辉长岩相似，SiO2含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。
玄武岩体积密度为2.8～3.3g/cm3，致密者压缩强度很大，可高达300MPa，有时更高，存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高，节理多，且具脆性，不易采得大块石料，由于气孔和杏仁构造常见，虽玄武岩地表布广泛，但可作饰面石材不多。
玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁（还有少量的氧化钾、氧化钠），其中二氧化硅含量，约占百分之四十五至五十左右
玄武岩的颜色，常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密，它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多，重量便减轻，甚至在水中可以浮起来。把这种多孔体轻的玄武岩，叫做"浮石"。
安山岩常指的是细粒的、常为斑状的岩石；其成分大致相当于侵入岩中的闪长岩；主要由中长石和一种或多种铁镁质矿物(如辉石或黑云母)组成。可能出现为量较少的透长石(富含钾的长石)。较大的长石和铁镁质矿物的晶体常常可用肉眼看出来；这些较大的晶体位于较细的基质内，基质一般是结晶质，有时是玻璃质。
