پترولوژی شاخه‌ای از زمین‌شناسی است که به مطالعه سنگ‌ها و شرایط تشکیل آنان می‌پردازد. این علم متناسب با سنگ‌های آذرین و دگرگونی دارای دو بخش مربوط به همین دو نوع می‌گردد.

پترولوژیست‌ها در دانشکده زمین‌شـناسی از مباحث کانی‌شـناسی، پتروگرافـــی و آنالیزهای ژئوشیمیایی جهت توصیف ترکیب و بافت سنگ‌های آذرین و دگرگونی استفاده می‌نمایند. ایشان همچنین اصول جدید ژئوشیمی، ژئوفیزیک و ترمودینامیک نوین را جهت فهم بهتر منشأ و نحوه تشکیل سنگها مورد استفاده قرار می-دهند. بخش پترولوژی و زمین شناسی اقتصادی دارای آزمایشگاه سنگ‌شناسی در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد و دکتری در سطح دانشکده زمین‌شناسی می‌باشد. این بخش دارای 3 آزمایشــگاه آموزشی و 2 آزمایشگاه تحقیقاتی می‌باشــد و علاوه بر پذیرش دانشــجویان کارشناسی، در مقاطع کارشناسی ارشد و  دکتری نیز دانشجو می‌پذیرد.  

زمین‌شناسی اقتصادی به بررسی آن دسته از مواد زمین می‌پردازد که می‌توانند جهت مصارف اقتصادی و یا صنعتی به کار گرفته شوند. زمین شناسی اقتصادی در دانشکده زمین شناسی اکتشاف و تخمین ذخایر معدنی را برعهده دارد. این رشته دارای آزمایشگاه‌های آموزشی و تحقیقاتی مشترک با رشته پترولوژی می‌باشد.