Petrologi adalah
bidang geologi yang berfokus pada studi mengenai batuan dan kondisi
pembentukannya. Ada tiga cabang petrologi, berkaitan dengan tiga tipe
batuan: beku, metamorf, dan sedimen. Kata petrologi itu sendiri berasal
dari kata Bahasa Yunani petra, yang berarti “batu”. Petrologi
batuan beku berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan beku
(batuan seperti granit atau basalt yang telah mengkristal dari batu
lebur atau magma). Batuan beku mencakup batuan volkanik dan plutonik. Petrologi
batuan sedimen berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan sedimen
(batuan seperti batu pasir atau batu gamping yang mengandung
partikel-partikel sedimen terikat dengan matrik atau material lebih
halus).
Petrologi
batuan metamorf berfokus pada komposisi dan tekstur dari batuan
metamorf (batuan seperti batu sabak atau batu marmer yang bermula dari
batuan sedimen atau beku tetapi telah melalui perubahan kimia,
mineralogi atau tekstur dikarenakan kondisi ekstrim dari tekanan, suhu,
atau keduanya). Petrologi memanfaatkan bidang klasik mineralogi,
petrografi mikroskopis, dan analisa kimia untuk menggambarkan komposisi
dan tekstur batuan. Ahli petrologi modern juga menyertakan prinsip
geokimia dan geofisika dalam penelitan kecenderungan dan siklus geokimia
dan penggunaan data termodinamika dan eksperimen untuk lebih mengerti
asal batuan. Petrologi eksperimental menggunakan perlengkapan tekanan
tinggi, suhu tinggi untuk menyelidiki geokimia dan hubungan fasa dari
material alami dan sintetis pada tekanan dan suhu yang ditinggikan.
Percobaan tersebut khususnya berguna utuk menyelidiki batuan pada kerak
bagian atas dan mantel bagian atas yang jarang bertahan dalam perjalanan
kepermukaan pada kondisi asli.