La cristallizzazione frazionata si realizza generalmente secondo tre modalità, che riflettono le condizioni geologiche del sistema in cui il processo ha luogo: differenziazione gravitativa, differenziazione per flusso o filtro-pressa.
La differenziazione gravitativa si realizza per contrasto di densità fra tra la fase liquida e il solido (fase minerale) che da esso si segrega. Se il contrasto di densità è abbastanza elevato, i cristalli di [[minerale|minerali]] segregati possono concentrarsi nella parte bassa della [[camera magmatica]] o nella parte alta, a seconda che la densità del solido sia rispettivamente maggiore o minore della densità del liquido. In risposta a questo meccanismo di differenziazione del liquido residuale, si verifica una zonatura composizionale all'interno di una [[camera magmatica]], con i termini ricchi in minerali stabili a più alte temperature situati generalmente nella parte bassa e i liquidi più evoluti nella parte alta. In realtà tale situazione risponde a condizioni ideali del sistema, che in natura raramente si verificano. Di solito all'interno della camera magmatica si generano movimenti [[convezione|convettivi]] che si combinano con la differenziazione gravitativa e possono dare un'interpretazione di certe evidenze petrografiche non rispondenti al modello ideale sopra descritto. Un altro elemento di cui tenere conto nel processo di differenziazione magmatica è che spesso la distanza che separa la zona di formazione dei magmi da quella di messa in posto è molto grande e solitamente viene percorsa attraverso fratture, almeno nella [[litosfera]].
La ''differenziazione per flusso'' si verifica in sistemi eterogenei, solido-liquido, in cui il magma fluisce laminarmente, ad esempio all'interno di [[filone|filoni]]. In questo caso i solidi tendono a concentrarsi nella parte centrale del flusso, formando delle zone cumulitiche, che presentano variazioni sia tessiturali che composizionali dei minerali.
