Le fibre di basalto sono composte principalmente da tetraedri di silicio-ossigeno e tetraedri di alluminio-ossigeno collegati condividendo le sommità degli angoli dell'ossigeno per formare una struttura lineare continua.
Le fibre di basalto non sono infiammabili, sono altamente stabili chimicamente e hanno una buona resistenza agli agenti atmosferici, all'alcalinità e agli acidi. A seconda della stabilità termica della composizione della materia prima e della presenza di un gran numero di micropori che impediscono la convezione dell'aria e la radiazione termica, è un motivo per considerare l'uso di tessuti in fibra di basalto nelle applicazioni di isolamento termico e protezione antincendio passiva.
Il fattore principale che determina la stabilità termotermica delle fibre di basalto è il loro comportamento alla cristallizzazione. La capacità di cristallizzazione dipende principalmente dalla composizione chimica della fibra e dalle condizioni di trattamento termico. In particolare, a causa dell'alto contenuto di ossidi di ferro, la cristallizzazione nelle fibre di basalto inizia con l'ossidazione dei cationi ferrosi e la formazione di fasi strutturali di spinello sulla superficie delle fibre: cioè cationi bivalenti che si diffondono dall'interno verso la superficie, dove formano strati nanocristallini CaO, MgO, (Mg, Fe)3O4 con ossigeno ambientale.
Si ritiene che la resistenza meccanica delle fibre di basalto sia strettamente correlata alla presenza di eterogeneità superficiale come difetti superficiali, difetti strutturali e impurità. Un'altra caratteristica delle fibre di basalto è che hanno una buona compatibilità con i materiali della matrice, e ci sono alcuni studi che si concentrano sul trattamento superficiale di queste fibre per modificarne la morfologia superficiale e migliorare la loro bagnabilità con i materiali della matrice.
