La pétrologie est la partie de la géologie qui s'intéresse aux roches, aux mécanismes de leur formation, ainsi qu'aux différents phénomènes qui provoquent leurs transformations (phénomènes physiques, chimiques et biologiques). Elle se base sur l'étude des roches en place au niveau de leur affleurement ou de leur gisement, et sur celle des échantillons prélevés in situ, à l'échelle macroscopique et microscopique, ainsi que sur leur analyse chimique et spectrométrique.
L'étude des lames minces de roches (fines tranches réalisées dans les échantillons) tient une part très importante dans l'analyse de leur structure, de leur texture et dans la détermination des minéraux qui les constituent.