鉱物の結晶サイズや組織の形態を左右する最大の要因は、マグマが冷え固まる際の冷却速度と過冷却度（結晶化温度からの温度低下幅）の関係にあります。地質学や結晶成長理論の研究データに基づくと、結晶化は「結晶核の発生」と「結晶の成長」という2つの競合プロセスによって進行します。
地下数キロメートルから数十キロメートルの深部では、周囲の岩盤による断熱効果と地熱のため、マグマ溜まりの温度は極めてゆっくりとしか下がりません。冷却速度が1万年あたり数度〜数十度という極緩慢な環境下では、新たな結晶核が過剰に発生せず、すでに生じた少数の結晶核にマグマ中の珪酸塩成分がじっくりと供給され続けます。その結果、それぞれの鉱物が限界まで大きく成長し、隣り合う結晶同士がぶつかり合って隙間を埋め尽くすことで、等粒状組織が完成します。
一方で、火山活動によってマグマが地表や地表付近に噴出すると、大気や地下水によって急激に冷却されます。この急冷環境ではマグマが一気に過冷却状態に陥り、無数の結晶核が一斉に生じるものの、個々の結晶が成長する時間がありません。地下で事前にゆっくり成長していた一部の結晶が「斑晶」として残り、急冷された残液部分が微細な「石基」へと固結するため、斑状組織が形成されるのです。
