玄武巖結晶程度和晶粒的大小，主要取決於巖漿冷卻速度。緩慢冷卻(如每天降溫幾度)可生成幾毫米大小、等大的晶體;迅速冷卻(如每分鐘降溫100℃)，則可生成細小的針狀、板狀晶體或非晶質玻璃。因此，在地表條件下，玄武巖通常呈細粒至隱晶質或玻璃質結構，少數為中粒結構。常含橄欖石、輝石和斜長石斑晶，構成斑狀結構。斑晶在流動的巖漿中可以聚集，稱聚斑結構。這些斑晶在玄武巖漿通過地殼上升的過程中形成(歷時幾個月至幾小時)，也可在噴發前巨大的巖漿儲源中形成。基質結構變化大，隨巖流的厚薄、降溫的快慢和揮發組分的多寡，在全晶質至玻璃質之間存在各種過渡類型，但主要是間粒結構、填間結構、間隱結構，較少次輝綠結構和輝綠結構。
玄武巖構造與其固結環境有關。陸上形成的玄武巖，常呈繩狀構造、塊狀構造和柱狀節理;水下形成的玄武巖，常具枕狀構造。而氣孔構造、杏仁構造可能出現在各種玄武巖中。
在爆發性火山活動中，熾熱的玄武質熔巖噴出火口，隨其著地前固結程度的差異,形成不同形狀的火山彈：紡錘形火山彈、麻花形火山彈、不規則狀火山彈，以及牛糞狀、餅狀、草帽狀或蛇形和扁平狀濺落熔巖團。