Skład chemiczny Bazalty są zwykle bogate w związki magnezu i wapnia, a jednocześnie ubogie w związki krzemu, sodu i potasu w porównaniu z innymi skałami wylewnymi. Skład chemiczny typowego bazaltu (wyrażony w postaci tlenków) przedstawia się następująco: SiO2: 45–55% Al2O3: ok. 14% CaO: ok. 10% FeO: 5–14% MgO: 5–12% inne związki zasadowe: 2–6% TiO2: 0,5–2%
Klasyfikacja i nazewnictwo thumb|left|Na schemacie klasyfikacyjnym IUGS skał wulkanicznych bazalty zajmują pola 9 i 10 Bazalty mieszczą się w polach 9 i 10 diagramu QAPF skał wulkanicznych. Większą zawartość kwarcu mają bazalty kwarcowe (pola 9* i 10*), natomiast foidonośne bazalty (pola 9' i 10') nie tylko nie zawierają kwarcu (wolnej krzemionki), ale obecne są w nich skaleniowce. Nazwy bazalty kwarcowe i foidonośne bazalty nie są używane w klasyfikacji QAPF.
W klasyfikacji TAS bazalty zajmują pole B.
thumb|left|Diagram TAS z symbolami pól wykazującymi stopnie nasycenia krzemionką Pc – pikrobazalty B – bazalty O1 – bazaltowe andezyty O2 – andezyty O3 – dacyty R – ryolity alkaliczne i ryolity S1 – trachybazalty S2 – trachyandezyty (maugearyty i shoshonity) S3 – trachyandezyty (benmoreity i latyty) T – trachity alkaliczne, trachity U1 – bazanity i tefryty U2 – fonotefryty U3 – tefryfonolity Ph – fonolity F – foidyty