Ο σχιστόλιθος είναι ένα λεπτόκοκκο ιζηματογενές πέτρωμα που σχηματίζεται από λάσπη. Η λάσπη είναι ένα μείγμα από νιφάδες αργιλικών ορυκτών και μικροσκοπικά θραύσματα (σωματίδια μεγέθους ιλύος) άλλων ορυκτών, ιδίως χαλαζία και ασβεστίτη. Η αναλογία αργίλου προς άλλα ορυκτά είναι μεταβλητή. Ο σχιστόλιθος χαρακτηρίζεται από διαλείψεις κατά μήκος λεπτών ελασμάτων ή παράλληλων στρωμάτων ή στρώσεων πάχους μικρότερου του ενός εκατοστού, που ονομάζονται "σχιστότητα" (= ~σχιστότητα). Οι λασπόλιθοι, από την άλλη πλευρά, είναι παρόμοιοι στη σύνθεση αλλά δεν παρουσιάζουν τη σχιστότητα.
Οι σχιστόλιθοι και τα λασπώδη πετρώματα περιέχουν περίπου το 95 τοις εκατό της οργανικής ύλης σε όλα τα ιζηματογενή πετρώματα. Ωστόσο, αυτό ανέρχεται σε λιγότερο από ένα τοις εκατό κατά μάζα σε έναν μέσο σχιστόλιθο. Οι μαύροι σχιστόλιθοι σχηματίζονται σε ανοξικές (χωρίς οξυγόνο) συνθήκες. Περιέχουν ελεύθερο άνθρακα και σουλφίδια σιδήρου, όπως ο πυρίτης. Αυτό παράγει τον μαύρο χρωματισμό.

