该层的化学成分以O、Si、Al为主，但比其上的花岗岩层明显减少；Mg、Fe、Ca等成分则相应增多。其平均化学组成与地表分布广泛的玄武岩相近，且地震波在此层的传播也与在玄武岩中相近，故称“玄武岩层”。但玄武岩是一种喷出岩，在此层中并无分布。

由于此层的Mg、Fe含量明显高于其上的花岗岩层，故有人称之为“硅镁层”；但由于Al的含量仍超过Mg，也有人把它与花岗岩层共同归入“硅铝层”。

该层的厚度差别也较大，在大陆一般达30km左右，海底则较薄，大洋盆底约5－8km。