Các khoáng vật tạo đá biến chất chủ yếu là những khoáng vật nằm trong đá mácma, đá trầm tích và cũng có thể là các khoáng vật đặc biệt chỉ có ở trong các loại đá biến chất dưới sâu như sillimanit, kyanit, staurolit, andalusit, và granat

Các khoáng vật khác cũng được tìm thấy như olivin, pyroxen, amphibol, mica, fenspat, và thạch anh nhưng không nhất thiết là kết quả của quá trình biến chất. Các khoáng vật này bền vững ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao nên chúng ít bị biến đổi hóa học trong quá trình biến chất. Tuy nhiên, các khoáng vật trên chỉ không bị biến đổi trong một giới hạn nhất định, sự có mặt của một số koáng vật trong đá biến chất phản ánh nhiệt độ và áp suất hình thành chúng.

Sự thay đổi kích thước hạt của đá trong quá trình biến chất được gọi là quá trình tái kết tinh. Ví dụ, các tinh thể canxít trong đá vôi kết tinh thành các hạt lớn hơn trong đá hoa, hay cát kết bị biến chất sự kết tinh của các hạt thạch anh ban đầu tạo thành đá quartzit rất chặt thường gồm các tinh thể thạch anh lớn hơn đan xen vào nhau. Cả hai yếu tố là nhiệt độ và áp suất cao đều tạo ra sự tái kết tinh. Nhiệt độ cao cho phép các nguyên tử và ion di chuyển và làm sắp xếp lại các tinh thể, còn áp suất làm cho các tinh thể hòa tan tại các vị trí chúng tiếp xúc nhau.

Phần lớn đá biến chất (trừ đá hoa và đá quartzit) là quá nửa khoáng vật của nó có cấu tạo dạng phiến gồm các lớp song song nhau, dễ tách thành những phiến mỏng.