輝長岩是一種基性深成侵入岩，主要由單斜輝石（如透輝石、異剝輝石、普通輝石等）和基性斜長石（如拉長石和倍長石）組成，兩者的含量基本相等，構成輝長岩的主要礦物成分。次要礦物包括角閃石、橄欖石、黑雲母、斜方輝石等，以及少量的石英和鹼性長石。輝長岩的顏色通常為灰黑色，具有中粒至粗粒的結構。
輝長岩中暗色礦物和淺色礦物的含量相近，前者略高，因此岩石呈現暗黑色。這些岩石的典型結構是輝長結構，且常含有鐵、鈦、銅、鎳、磷等元素。輝長岩的化學成分特點是SiO2含量在45%到52%之間，K2O+Na2O的平均含量約為3.6%，鐵鎂礦物的含量在40%到90%之間。
此外，輝長岩的物理性質包括體積密度大約在2.8到3.1g/cm³之間，孔隙度很小，壓縮強度一般在200到280MPa之間，粗粒輝長岩的壓縮強度較低，而且耐久性很高。輝長岩的結構構造均勻，有時具有美麗的花紋圖案，磨光後具有很好的裝飾性，因此常被用作高檔飾面石材。