결정분화작용이라고도 한다. 마그마가 차차 식어감에 따라 그 속에 있는 여러 가지 광물들이 차례로 결정화되는데, 그것과 나머지 마그마가 분화되어 여러 가지 상(相)을 만드는 작용을 말한다.

마그마의 고결작용이 진행되면 고온하에서 정출되는 감람석에서 휘석(輝石), 각섬석(角閃石)으로 생성되는 유색광물이 변화하고, 무색광물에서는 칼슘이 많은 것에서 나트륨이 많은 사장석으로 변화하며, 고온에서 저온의 시기에 대응해서는 서로 다른 광물조성을 가지는 화강암이 생긴다.

마그마분화작용에 의해서 결정이 정출된 뒤의 용융체를 잔류마그마 또는 잔액이라고 하는데, 이것은 각종 금속광상의 근원이 된다. 19세기 후반까지도 많은 사람들이 마그마의 분화는 마그마가 액체일 때 일어나는 것이라고 생각하였다.

그러나 20세기에 들어서서 A.하커 등의 연구에 의해서, 마그마의 분화는 마그마가 결정화되는 과정에서 일어나는 것이라고 생각하기에 이르렀다. 이것이 N.L.보엔의 규산염 용융물의 실험적 연구에 입각한 학설에 의해서 발전되고 구체화되어 1920년대부터 현재까지의 화성암성인론의 주류를 이루게 되었다. 이것을 마그마의 결정분화설이라고 한다.