1、粒度成分，黄土的粒度成分是区别其他第四纪沉积物的代表特征之一。黄土组成成分均一，以含高量粉土颗粒（0.05~0.005mm）为特征，其中粗粉粒（0.05~0.01mm）含量在50%以上，黏土颗粒（0.25mm的颗粒）。总之，黄土是以粉土为主，并含一定比例的细沙、极细砂和黏粒的沉积物。
2、矿物成分，包括碎屑矿物和黏土矿物，前者占70%以上。在碎屑矿物中，主要是指对密度小于2.90的轻矿物，占90%以上，石英最多，长石其次，还有一些碳酸盐矿物(方解石、白云石等)。黄土中黏土矿物成分主要为水云母、高岭石及蒙脱石。这些矿物的存在，使黄土具有吸附、膨胀、收缩等特性，影响到黄土的工程性质。碳酸盐类矿物往往起胶结作用，使黄土在天然结构情况下，颗粒经常呈团聚体存在。遇水后，由于可溶盐胶结的团聚体被破坏，往往使黄土的湿陷性增强。故有人认为，黄土中碳酸盐类的存在是黄土湿陷的原因之一。黄土状土的碎屑矿物虽然也以石英、长石为主，但不稳定矿物成分含量较低，一般都风化强烈，并与附近基岩有联系。
3、化学成分，黄土的化学成分由矿物成分决定。黄土中SiO2含量很大，这是因为黄土中除了含有大量石英之外，还有铝硅酸盐矿物；其次为AL2O3，因为黄土中中主要矿物为长石。CaO含量也很高，因为黄土中含有方解石。