Cette phase, assez longue, est de loin la plus délicate. Des pertes sont à prévoir.
Pour cette mise à l'épaisseur des lames minces , nous avons besoin de la tronçonneuse à carrelage et, comme précedemment, d'abrasif, d'eau et d'une plaque de verre épaisse.
La première étape, réalisée à la tronçonneuse à carrelage, permet d'amincir le plus possible l'échantillon collé sur lame (voir ci-contre, avec les traces du tronçonnage). C'est la première étape délicate à maîtriser (bris de lame possible). Ensuite, la phase la plus longue s'effectue avec le gros abrasif qui permet d'obtenir une lame encore plus fine et d'épaisseur identique sur toute la surface. On termine le travail avec l'abrasif moyen et le fin dans le but d'obtenir l'épaisseur voulue (environ 30 µm). Cette épaisseur est contrôlée sous le microscope polarisant : on cherche à obtenir les couleurs classiques des minéraux de référence en LPA avec polariseurs croisés, comme le quartz par exemple. Parfois, quelques mouvements d'abrasion de trop peuvent faire perdre tout intérêt à la lame réalisée : elle peut être trop fine ou une partie de la lamelle de roche peut être arrachée de son support.

Une fois à l'épaisseur recherchée, la lame est prête à être observée au microscope.