Il est matériellement impossible d'observer en direct, et à l'échelle microscopique, un magma en train de cristalliser. Pour comprendre la formation des différentes structures apparaissant dans une roche volcanique, comme les phénocristaux, les microlites ou le verre minéral, on utilise un artifice, en faisant entrer en fusion une matière minérale (comme le soufre par ex.), ou une matière organique (vanilline).
La préparation est alors soumise à un refroidissement plus ou moins rapide (sur de la glace, ou à température ambiante, ou dans un environnement chaud), ce qui provoque sa cristallisation. La matière fondue, qui cristallise dès que la température passe en dessous d'une valeur propre au substrat utilisé, se fige alors sur la préparation microscopique. La forme des cristaux, leur taille, leur abondance relative, voire l'absence de cristaux (milieu amorphe) permet alors d'en déduire le ou les facteurs intervenant dans la solidification d'une roche magmatique.
La préparation microscopique doit souvent être observée en lumière polarisée analysée (LPA) pour permettre une bonne visualisation des structures minérales apparues au cours du refroidissement.