太古宙绿岩带地层中的岩石多已变质，但变质作用强度在世界各地不尽相同。其变质作用主要以低级变质的绿片岩相为主，部分可达角闪岩相，主要变质岩石类型受原岩成分控制。原岩为超镁铁质岩类多形成由蛇纹石、滑石、透闪石、绿泥石组成的蛇纹岩和蛇纹片岩、滑石岩和滑石片岩、透闪片岩等。原岩为镁铁质岩类多形成由绿泥石、阳起石、绿帘石、钠长石、黝帘石、角闪石、斜长石等矿物组成各种类型的绿片岩和绿岩（呈块状构造），在中级变质条件下则形成由角闪石和斜长石组成的斜长角闪岩类。原岩为中酸性火山岩及其火山碎屑岩的矿物以石英、长石为主，还有绢云母、白云母、黑云母、绿泥石、阳起石、绿帘石等矿物组成长石片麻岩和各类长石变粒岩（块状构造）及绢云石英（钠长）千枚岩等岩石。原岩为泥质及半泥质岩类（含砂或粉砂的泥质岩）以石英、绢云母或白云母、黑云母为主，有时还有绿泥石、硬绿泥石、石榴子石，形成绢云千枚岩、云母片岩，变质程度较高时还可出现堇青石、红柱石、矽线石、十字石、石榴子石等矿物，形成含有上述矿物的云母片岩类。原岩为硅质岩类可形成细粒石英岩。原岩为条带状铁质硅质岩可形成条带状磁铁石英岩类等岩石。
但在一些绿岩带地区，变质作用可达角闪岩相和麻粒岩相。如印度的达瓦尔绿岩带，自北向南其变质程度从绿片岩相渐变为角闪岩相，直至麻粒岩相。绿岩带变质作用大多属低压型-中压型，可以肯定的是不存在含有蓝闪石的岩石和榴辉岩等高压型的变质岩石。
在绿岩带的火山-沉积表壳岩系中，最古老的年龄是南非巴伯顿的为3400～3100Ma，加拿大的绿岩带年龄一般为2800～2600Ma，西澳的皮尔巴拉绿岩带年龄在3050Ma。印度达瓦尔绿岩带年龄在2345Ma，少数如西非的比里米绿岩带是2100～1800Ma，属古元古代。总的来看大多数绿岩带是在太古宙形成的。