La diabase possède généralement une texture fine, mais nettement visible de cristaux euédriques de plagioclase en forme de bâtonnets incrustés dans une pâte plus fine de pyroxène (généralement de l'augite), ainsi que des traces d'olivine et de magnétite.
Parmi les minéraux secondaires ou métamorphiques, on trouve la hornblende, la biotite, l'apatite, la pyrrhotite, la chalcopyrite, la serpentine, la chlorite, et la calcite.
On parle d'une texture ophitique typique des diabases. Le feldspath possède une teneur élevée en anorthite (opposée à l'albite), l'élément calcique situé à l'extrémité de la chaîne Anorthite-Albite des solutions solides de plagioclases, généralement sous forme de labradorite. On trouve la diabase dans des petits corps intrusifs peu épais, tels que les dykes et les sills. Les dykes de diabase sont présents dans les régions d'expansion de la croûte terrestre, et font souvent partie de systèmes comportant des centaines de dykes individuels rayonnant à partir d'un centre volcanique unique.
