La hornblende cristallise dans le système monoclinique, formant typiquement des prismes allongés à section transversale pseudo-hexagonale. Son habitus le plus caractéristique est celui de cristaux trapus, parfois de grande taille, montrant un prisme dominé par des faces striées verticalement, conséquence de la superposition de formes cristallines. La structure atomique est celle d'une double chaîne de tétraèdres de silice, une charpente plus large que celle des pyroxènes à chaîne simple. Cette architecture en double chaîne est responsable de deux propriétés diagnostiques fondamentales : les plans de clivage parfaits se croisant à des angles d'environ 56° et 124°, formant sur une section basale un motif en losange très reconnaissable, et une morphologie en lattes ou en aiguilles qui peut influencer la texture même de la roche.

La hornblende se présente avec une dureté de 5 à 6 sur l'échelle de Mohs, une densité relativement élevée, généralement comprise entre 3,0 et 3,4, augmentant avec la teneur en fer. Son éclat est vitreux, parfois légèrement résineux sur les surfaces de fracture. La couleur est le reflet le plus direct de sa composition chimique : elle varie du vert très foncé au noir, en passant par des teintes brunes. Les variétés riches en fer sont d'un noir profond, tandis que celles plus magnésiennes ou contenant du fer ferrique peuvent tirer sur le vert olive ou le brun. Le trait, poudre fine du minéral, est gris pâle à verdâtre. La cassure est inégale à esquilleuse, et le minéral est fragile.

Ses propriétés optiques sous le microscope polarisant sont un outil d'identification sans égal pour le pétrographe. En lumière non analysée (LPNA), la hornblende affiche un pléochroïsme intense, une véritable signature chromatique : selon l'orientation du cristal, les couleurs oscillent entre le vert jaunâtre, le vert profond, le brun olive, et le brun-rouge. Ce pléochroïsme est souvent si fort qu'il masque les couleurs d'interférence en lumière polarisée analysée (LPA). En LPA, ses teintes de biréfringence sont vives, typiquement dans les tons du milieu du spectre (jaune, orange, rouge), mais elles sont constamment abaissées, voire masquées, par la couleur propre du minéral, un phénomène appelé biréfringence anormale. L'angle d'extinction, mesuré sur la trace du clivage longitudinal, est oblique, oscillant entre 12° et 25°, ce qui le distingue immédiatement des pyroxènes à extinction droite. Le signe optique est négatif, une propriété cohérente pour les amphiboles.

La chimie de la hornblende est un vaste champ de solutions solides. Le site cationique A, de grande taille, peut accueillir du sodium et du potassium. Le site X, plus petit, est dominé par le calcium, avec un peu de sodium. Les sites octaédriques sont remplis par le magnésium, le fer ferreux (Fe²⁺), le fer ferrique (Fe³⁺), l'aluminium, le titane et le manganèse. Enfin, dans la charpente silicatée, le silicium est partiellement remplacé par de l'aluminium. Cette alchimie interne est régie par des couplages diadochiques, la substitution la plus cruciale étant l'échange Mg ↔ Fe²⁺ qui définit la série entre le pôle magnésien (magnésiohornblende) et le pôle ferreux (ferrohornblende). La teneur en titane, souvent liée à la température de cristallisation, fait de la hornblende un précieux thermobaromètre. La présence d'eau sous forme d'ions hydroxyles (OH^-) est structurellement essentielle; c'est un minéral hydraté, stable uniquement en présence d'eau, ce qui le distingue des pyroxènes anhydres et explique sa vulnérabilité à haute température où il se déshydrate et se décompose.

La hornblende se forme dans une multitude de contextes géologiques. Dans les roches magmatiques, elle cristallise à partir de magmas intermédiaires à acides, riches en eau dissoute. Sa présence dans un granite ou une andésite témoigne d'une teneur en eau magmatique suffisante. Dans le métamorphisme, elle est le minéral index du faciès amphibolite, naissant de la transformation de minéraux de plus bas grade comme les chlorites et les épidotes, typiquement entre 500°C et 700°C sous des pressions allant de 3 à 10 kilobars. Elle demeure stable jusqu'aux frontières du faciès granulite, où elle se décompose en un assemblage anhydre d'orthopyroxène, de clinopyroxène, de plagioclase et d'eau. On la trouve aussi comme minéral accessoire dans des roches ultramafiques, comme certaines pyroxénites, où elle peut se présenter en grands cristaux noirs (parfois nommés hornblendite).

L'altération de la hornblende est un processus commun à la surface terrestre et dans les zones de fracture. Elle est sensible à l'hydrolyse et s'altère assez facilement, se transformant en chlorite (verdissement), en épidote (jaune-vert), en carbonates, et en oxydes de fer comme la limonite, qui lui donnent une teinte rouille. Cette libération d'ions est une source importante de fer et de magnésium pour les sols. Bien que sans usage économique majeur, la hornblende est parfois utilisée comme matériau de construction sous le nom commercial de granit noir lorsqu'elle constitue le fond sombre de roches ornementales. Sa véritable valeur est scientifique : en pétrologie, des géobaromètres empiriques comme celui basé sur la teneur totale en aluminium de la hornblende permettent, lorsqu'elle coexiste avec certains autres minéraux, de calculer la pression à laquelle une roche plutonique s'est cristallisée. Ce n'est pas une pierre précieuse, ni un minerai, mais un livre ouvert sur les profondeurs de la croûte terrestre, un témoin silencieux et sombre de la lente circulation des fluides et du feu au sein de notre planète.