เนื่องจากหินทรายประกอบด้วยเม็ดตะกอนขนาดเล็กๆ เมื่อต้องการทราบถึงองค์ประกอบและเนื้อหิน จึงต้องใช้แว่นขยายส่องดูจากก้อนตัวอย่างหิน ดังนั้น แว่นขยายหรือเลนส์ (hand lens) ที่มีกำลังขยาย x10 หรือ x20 เท่า จึงเป็นอุปกรณ์ชิ้นสำคัญที่นักธรณีวิทยาต้องพกติดตัวเสมอ
รูปที่ 16.1 เลนส์สำหรับส่องดูแร่และองค์ประกอบในหิน
แต่หากต้องการศึกษาในรายละเอียด จะต้องนำตัวอย่างหินมาตัดเป็นแผ่นบาง ๆ ติดกระจกสไลด์และขัดจนแสงสามารถส่องผ่านได้ (ความหนาของแผ่นหินประมาณ 0.03 มิลลิเมตร) เพื่อนำไปศึกษาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ชนิดแสงโพลาไรซ์ (polarized light microscope) เมื่อมองผ่านเลนส์ของกล้องจุลทรรศน์ จะเห็นเม็ดตะกอนชัดเจนขึ้น สามารถจำแนกแร่ประกอบหินและคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ของหินทรายได้
รูปที่ 16.2 เมื่อมองแผ่นหินบางด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสงโพลาไรซ์ จะมองเห็นองค์ประกอบในหินได้มากถึง 40 และ 100 เท่า ช่วยให้ศึกษาได้รายละเอียดมากขึ้น