頁岩是一種沉積岩，主要由粘土礦物組成，並含有少量的石英、長石和雲母等碎屑礦物。它的結構特徵包括薄頁狀或薄片層狀的節理，這些特徵使其在顯微鏡下呈現粉砂泥質結構。頁岩的形成與靜水環境有關，經常出現在湖泊和河流三角洲地帶。
頁岩的化學成分複雜，包括高嶺石、水雲母等黏土類礦物。它的顏色多樣，可能呈灰白色、紅褐色或灰色等。頁岩的硬度一般較低，普氏硬度係數在1.5到3之間，但如果結構緻密，硬度可以更高。
頁岩的抗風化能力較弱，因此在地形上往往因侵蝕而形成低山谷地。在工程地質勘察中，由於頁岩的易軟化和膨脹特性，需要特別關注其對水工建築物穩定性的影響。
此外，頁岩中含有的有機質使其成為一種重要的烴源岩，對油氣的儲集和運移具有良好的封存性。頁岩的套用廣泛，例如作為建築材料、水泥添加劑和道路建設材料等。