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，且节理面多成五边形或六边形，构成柱状节理。性脆，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。主要成份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；在腾冲火山群附近的玄武岩多为青灰色，也有暗红色、橙色、黄色的。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"，在云南腾冲马站火山群脚下附近的村寨里，人们把这些多孔体轻的玄武岩叫做“泡石”。橄榄岩是一种深色粗粒且比较重的岩石，它里面含有的橄榄至少在10%以上，并且还富含铁、镁等矿物。天然金刚石产于金伯利岩中，而金伯利岩则是由橄榄岩变成的，说橄榄岩是天然金刚石的基本来源。新鲜的橄榄岩呈橄榄绿色，它在潮湿、温暖的环境中会被风化而变成土壤。