浑源黑狗背花岗岩体为一规模较大的岩株，平面上呈椭圆形，北西-南东方向长9公里，宽6公里，面积43平方公里。
浑源黑狗背花岗岩剖面长约5.3公里，为壳源型中深成花岗岩系列和壳幔过渡同熔型中浅成花岗岩系列，包括铁瓦殿超单元及黄土坡超单元。铁瓦殿超单元在该剖面由老君庙单元及明尖梁单元构成；黄土坡超单元由碾盘地单元、大洞涯单元构成。
铁瓦殿超单元老君庙单元岩性为中细粒黑云母花岗岩，岩石呈浅灰色、浅灰红色，中细粒花岗结构，块状构造。明尖梁单元岩性为中粗粒黑云母花岗岩，岩石呈浅肉红色，中粗粒花岗结构，块状构造。黄土坡超单元碾盘地单元岩性为中粗粒似斑状含角闪黑云母花岗岩，岩石呈浅肉红色，似斑状结构，块状构造。大洞涯单元岩性为中细粒似斑状黑云母花岗岩，岩石为浅灰红色—浅肉红色，基质为不等粒结构，块状构造。
浑源黑狗背花岗岩体属于早白垩世活动的产物，可对该地区燕山期岩浆活动提供证据。