Les pyroxénolites sont des roches plutoniques grenues, principalement constituées de pyroxènes (à plus de 90 %) et d'olivine. Il s’agit de variétés de péridotites, constituants majoritaires des roches du manteau terrestre. Ces roches cristallines ignées sont qualifiées d'ultrabasiques (car très pauvres en silice). De teinte sombre, avec des cristaux d'olivine verdâtres, elles sont constituées de grains grossiers (cristaux) imbriqués les uns dans les autres (structure holocristalline).
En France, il existe une possible confusion entre les termes de pyroxénite et de pyroxénolite : le premier terme semble attribué aux roches métamorphiques dont la composition minéralogique est très proche des pyroxénolites, qui, elles, sont des roches magmatiques.