В конце 19— начале 20 вв. основное внимание П. было привлечено к изучению проблемы генезиса и причин разнообразия магматических пород. Были высказаны предположения о существовании процессов разделения первичной магмы на частные магмы (дифференциация магмы ) и процессов усвоения магмой вмещающих пород (ассимиляция , контаминация). В конце 19 в. Ф. Ю. Левинсон-Лессинг показал, что родоначальным источником для образования магматических пород, развитых на поверхности Земли, служат две принципиально различные магмы — кислая и основная. В 1920-х гг. эта идея была поддержана Р. Дейли . В начале 30-х гг. Н. Л. Боуэн выступил с получившей большую популярность гипотезой существования в недрах Земли одной базальтовой магмы, за счёт которой в процессе т. н. кристаллизационной дифференциации (отделение от остаточной магмы в результате всплывания или погружения в ней выделившихся кристаллов) могли образоваться почти все магматические горные породы. Впоследствии в природе были обнаружены реальные случаи кристаллизационной дифференциации (А. А. Полканов , английские учёные Л. Уэйджер и Г. Браун).
Большое внимание петрографов было привлечено к гранитам, залегающим в глубокометаморфизованных гнейсовых и мигматитовых толщах. Ещё в начале 20 в. Я. И. Седергольм выяснил, что эти породы обладают рядом особенностей, которые трудно объяснимы, если предположить внедрение гранитной магмы, и указал, что такие граниты не являются магматическими, а образовались в результате метасоматической гранитизации или ультраметаморфизма под действием глубинных эманаций. В 40—50-е гг. эти предположения пользовались особой популярностью (П. Эскола , Х. Г. Баклунд , Ю. А. Кузнецов , Н. Г. Судовиков).
В работах Д. С. Коржинского (начиная с 1936) были созданы основы физико-химического анализа парагенезисов минералов . Компоненты, составляющие горные породы, были разделены на группы в соответствии с ролью, которую они играют в процессах минералообразования. Введены понятия о дифференциальной подвижности компонентов и системах с вполне подвижными компонентами, условия химического равновесия в которых определяются особыми термодинамическими потенциалами (потенциалы аллохимических равновесий). Это значительно расширило область приложения анализа парагенезисов минералов к природным процессам (см. Минералогическое правило фаз ). Д. С. Коржинский показал, что магматизм в земной коре развивается в тесном взаимодействии с флюидами (трансмагматическими растворами), обосновал большую роль процессов магматического замещения в становлении изверженных пород в глубинных условиях и разработал теорию метасоматической зональности. На основе анализа парагенезисов минералов в 60—70-е гг. разработаны системы минеральных фаций магматических, метаморфических и метасоматических горных пород (советские геологи В. А. Жариков, А. А. Маракушев).
Большое значение для выяснения происхождения различных магматических и метаморфических пород имели экспериментальные исследования в П. (Ф. Ю. Левинсон-Лессинг и А. С. Гинзберг, начало 20 в., американские учёные Н. Л. Боуэн, О. Татл, Р. Горансон, 20—30-е гг.). Эти исследования получили особенно большой размах в 50—60-е гг. (советские учёные И. А. Островский, Н. И. Хитаров, В. С. Соболев, Г. Л. Поспелов, американские — Д. Гамильтон, Х. Йодер, С. Тилли, австралийские — Д. Грин, А. Рингвуд и др.).
Особенно важным было изучение процессов плавления горных пород под давлением паров летучих компонентов H2 O, CO2 , H2 и др., в результате которого было установлено, что в присутствии воды температура плавления силикатов резко понижается, и поэтому в природных условиях гранитный расплав может быть получен при наличии воды и относительно низких температурах из разнообразных по составу первичных пород.
Современное состояние и задачи петрографии . В 60—70-е гг. на основании новых петрологических, экспериментальных и геофизических исследований вновь стала обсуждаться возможность образования гранитов в результате выплавления из глубинных оболочек Земли (советские учёные Д. С. Штейнберг, П. Н. Кропоткин и др.). Многие исследователи признают существование в природе двух типов гранитов. Первый из них образовался из палингенной гранитной магмы, относительно низкотемпературной, возникшей при частичном плавлении пород земной коры в условиях их насыщения водой (см. Палингенезис ). При её кристаллизации на месте образуются неперемещённые, т. н. автохтонные, или слабо перемещенные граниты. Второй тип гранитов возникает из кислых расплавов, которые образуются в процессе преобразований (дифференциации, контаминации сиалическим материалом и т.д.) базальтовой магмы, происходящей из верхней мантии или нижних частей земной коры. Такие кислые расплавы, обладающие высокой температурой, способны достигать земной поверхности, формируя не только интрузивные граниты, но и их эффузивные аналоги.