Темноцветные минералы — зеленая или коричневая роговая обманка, пироксены — моноклинные или ромбические, бурый биотит. Второстепенные минералы — кварц, калиевый полевой шпат, очень редко железистый оливин. Акцессорные минералы представлены апатитом, магнетитом, сфеном, ильменитом, цирконом. Вторичные минералы — хлорит, уралит, эпидот, альбит, серицит, карбонат, каолинит.
Диориты содержат 30—35% цветных минералов, при меньшем количестве их породы называют лейкократовыми (лейкодиориты), при более высоком -— меланократовыми (меланодиориты). К последним относятся и габбро-диориты. Главные разновидности диоритов выделяются по характеру темноцветного минерала: гиперстеновые, диопсидовые, авгитовые, биотит-роговообманковые, ро-говообманковые (преобладающий тип).
Плагиоклаз кристаллизуется в форме широких или тонких таблиц. Внешне он окрашен в белый или серый, изредка в розоватый цвет. Плагиоклаз диоритов обычно отличается зональностью и в ядре представлен известковистыми, а по краям более кислыми разновидностями. Зональность иногда подчеркивается развитием соссюритового агрегата в центральных частях кристаллов, тогда как внешние оболочки свежие. Количество плагиоклаза достигает 65%.
Роговая обманка образует удлиненно-призматические кристаллы зеленого до зеленовато-черного цвета. Иногда обнаруживается ее идиоморфизм по отношению к плагиоклазу. Содержание ее варьирует от 30 до 15%.