Thạch luận hay Thạch học (tiếng Anh: Petrology) là bộ môn khoa học nằm trong địa chất học nghiên cứu đá (thạch học mô tả) và điều kiện hình thành nên đá. Dựa trên điều kiện thành tạo mà các đá được chia thành ba nhóm chính, thạch học cũng có ba ngành chính nghiên cứu ba loại đá trên: đá mácma, đá biến chất và đá trầm tích. Thạch luận vận dụng các phân ngành khác như khoáng vật học, thạch học mô tả, khoáng vật học quang học và phân tích hóa học để mô tả thành phần và kiến trúc của đá. Các nhà thạch học hiện đại không chỉ có hiểu biết về bộ môn khoa học mà còn hiểu và vận dụng các nguyên tắc của địa hóa học, địa vật lý để nghiên cứu các xu hướng địa hóa và chu trình địa hóa và sử dụng các dữ liệu nhiệt động học sẵn có cũng như tiến hành thí nghiệm để hiểu rõ hơn nguồn gốc các loại đá.