I materiali mobilizzati durante l'attività eruttiva possono raffreddare in tempi brevi oppure lunghissimi; per i materiali che vengono eruttati sul fondo oceanico si hanno condizioni di maggiore rapidità. Si passa quindi dai pochi minuti delle eruzioni subacquee, ai mesi forse anni dei batoliti.
Indipendentemente dal tempo necessario, il magma in risalita si raffredda gradualmente. Prima solidificano i minerali a più elevata temperatura di cristallizzazione; le parti solide, più pesanti, affondano nel magma, mentre le sostanze volatili, leggere, si accumulano nella parte alta della camera magmatica fino a quando la pressione raggiunge valori tali da determinare l'eruzione. Le modalitą dell'eruzione dipendono dalla diversa viscosità del magma e dall'abbondanza di vapore acqueo.
Il petrografo americano Bowen, studiando in laboratorio il fenomeno del raffreddamento, osserva due serie di reazioni possibili, indipendenti l'una dall'altra tranne che alle basse temperature.
Nella prima serie, detta discontinua, si formano minerali ricchi di ferro e magnesio (olivine, pirosseni, anfiboli, ecc.) e ciascun gradino della serie è distinto dall'altro; nella serie continua (quella dei plagioclasi), si osserva una transizione graduale da minerali più ricchi in calcio a minerali più ricchi in sodio e potassio, con formazione di tutte le miscele intermedie.
I minerali che solidificano per primi e formano cristalli ben conformati e di grandi dimensioni sono detti idiomorfi, quelli che cristallizzano per ultimi occupano gli interstizi disponibili e hanno dimensioni ridotte e forme irregolari.
L'emissione di gas e vapori sono determinanti per la cristallizzazione di minerali basso fondenti come lo zolfo. In questi casi i minerali si formano per sublimazione, cioè per passaggio diretto dallo stato gassoso a quello solido.
Più importanti sono i processi connessi con la solidificazione del magma. Nel complesso il magma può essere considerato una massa fusa naturale, di origine profonda, costituita da materiali liquidi, solidi e gassosi, allo stato di soluzione viscosa e a composizione prevalentemente silicatica.
Mentre sale in superficie, esso incontra condizioni chimico-fisiche diverse che determinano il passsaggio dei componenti dallo stato liquido a quello solido; tale passaggio avviene in tempi e temperature diverse. Il magma cambia composizione e alla fine è pił ricco in componenti gassose che possono cristallizzare per sublimazione.