Østersøsyenitporfyr er en bjergart med en finkornet til tæt grundmasse, som under lup ses at indeholde mange små, uorienterede feldspatlister. Grundmassens farve kan svinge mellem gråbrun over blågrøn til næsten sort. Fremtræder ofte uensartet og plettet.
Der kan være blærehulrum, som sjældent er større end 1 cm, og som kan være opfyldt med ofte zonare mineraler, ofte zeolit perifert og epidot centralt, men flere mineraler kan optræde: calcit, chalcedon mm.
Ingen (eller meget få) kvartsstrøkorn.
Ret få og små som regel rødlige korroderede kalifeldspatstrøkorn, som ofte har netformet anordnede indeslutninger af mørke mineraler.
Der er ofte uskarpt afgrænsede xenolither af andre bjergarter, som kan give bjergarten et konglomeratlignende udseende. Chloritpletter almindelige.

Østersøsyenitporfyr er ved overgangsformer glidende forbundet med den mere mafiske Østersømelafyrmandelsten. Begge findes altid på lokaliteter, hvor Brun Østersøkvartsporfyr er almindelig, og alle menes at have oprindelsessted ved Landsortsdjubet ud for den stockholmske skærgård.

Det er en ikke særligt iøjnefaldende sten, som formentlig oftet bliver overset.