All'esame petrografico, la Pietra Leccese appare composta da un impasto granulare (microfossili, frammenti di fossili, intraclasti e pellets) inglobato nel cemento calcitico. Costituente fondamentale è il carbonato di calcio pari al 93-95%. In percentuale assai minore, la presenza di granuli di glauconite, quarzo, feldspati, muscovite, fosfati e materiali argillosi può arricchirne il contenuto e determinare le varie sfaccettature del suo carattere, ora duro e resistente, ora tenero e duttile.