Der Mineralbestand von Basalt zeichnet sich durch Einsprengminerale aus. So liegen grüner, glasglänzender Olivin neben schwarzen, meist glänzenden Pyroxenen oder grauen bis grau-weißen Plagioklasen vor. Der Anorthitgehalt der Plagioklase beträgt in Basalten über 50% (Labradorit, Bytownit). Bei Olivineinsprenglingen spricht man von Olivinbasalt. Insgesamt ergibt sich ein Anteil von 40 bis 70 Vol.-% Mafiten und Plagioklasen. Bei mikroskopischer Betrachtung lassen sich in der Grundmasse der Basalte Pyroxene, Olivin und Magnetit identifizieren. Bilden sich bei der Erstarrung Hohlräume (durch Gasblasen), so sind diese meist mit Karbonaten, Zeolithen oder Kieselsäure (meist in Form von Chalcedon) gefüllt.

Basalt zeigt im Handstück eine schwarze bis grünlichschwarze Färbung. Ist das Gestein stark verwittert, so zeigt es u. U. rötliche oder braune Verwitterungskrusten. Oft ist Basalt sehr feinkörnig und gewöhnlich so dicht, dass sich makroskopisch kaum Minerale identifizieren lassen. Gelegentlich zeigt auch Basalt ein porphyrisches Gefüge. Häufig finden sich Bläschen (Blasenhohlräume durch Gaseinschlüsse) im Gestein. Fremdgesteinseinschlüsse kommen ebenfalls vor.