1、粒度成分，黃土的粒度成分是區别其他第四紀沉積物的代表特征之一。黃土組成成分均一，以含高量粉土顆粒（0.05~0.005mm）為特征，其中粗粉粒（0.05~0.01mm）含量在50%以上，黏土顆粒（0.25mm的顆粒）。總之，黃土是以粉土為主，并含一定比例的細沙、極細砂和黏粒的沉積物。
2、礦物成分，包括碎屑礦物和黏土礦物，前者占70%以上。在碎屑礦物中，主要是指對密度小于2.90的輕礦物，占90%以上，石英最多，長石其次，還有一些碳酸鹽礦物(方解石、白雲石等)。黃土中黏土礦物成分主要為水雲母、高嶺石及蒙脫石。這些礦物的存在，使黃土具有吸附、膨脹、收縮等特性，影響到黃土的工程性質。碳酸鹽類礦物往往起膠結作用，使黃土在天然結構情況下，顆粒經常呈團聚體存在。遇水後，由于可溶鹽膠結的團聚體被破壞，往往使黃土的濕陷性增強。故有人認為，黃土中碳酸鹽類的存在是黃土濕陷的原因之一。黃土狀土的碎屑礦物雖然也以石英、長石為主，但不穩定礦物成分含量較低，一般都風化強烈，并與附近基岩有聯系。
3、化學成分，黃土的化學成分由礦物成分決定。黃土中SiO2含量很大，這是因為黃土中除了含有大量石英之外，還有鋁矽酸鹽礦物；其次為AL2O3，因為黃土中中主要礦物為長石。CaO含量也很高，因為黃土中含有方解石。
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