No universo dos Forgotten Realms, a manipulação da magia é feita através do Weave. A interpretação 5e disso é mostrada na pág. 206 na barra lateral "The Weave of Magic".
[Mortals] make use of a fabric of magic, a kind of interface between the will of a spellcaster and the stuff of raw magic. The spellcasters of the Forgotten Realms call it the Weave and recognize its essence as the goddess Mystra, but casters have varied ways of naming and visualizing this interface.
Whenever a magic effect is created, the threads of the Weave intertwine, twist, and fold to make the effect possible.
Em "Feitiços Conhecidos e Preparados" na pág. 201:
Before a spellcaster can use a spell, he or she must have the spell firmly fixed in mind, or must have access to the spell in a magic item. Members of a few classes, including bards and sorcerers, have a limited list of spells they know that are always fixed in mind. The same thing is true of many magic-using monsters. Other spellcasters, such as clerics and wizards undergo a process of preparing spells.
Spell Slots representam a exaustão física e mental criada pela conjuração desses feitiços (PHB 201, "Spell Slots"), e é por isso que você só pode conjurar tantos feitiços entre os restos com a exceção de cantrips, descritos como feitiços mais fáceis segunda natureza para um conjurador.
Os magos são diferentes de outras classes de conjuração, pois estudam completamente o Weave de uma maneira muito científica. Como você afirmou em sua pergunta, os Magos preparam seus feitiços fixando um certo número de feitiços do seu livro de feitiços em sua mente para uso durante o dia. O número é determinado por uma mistura da inteligência do Assistente e seu estudo na classe (PHB 114). Os magos têm uma grande variedade de feitiços à sua disposição porque são mestres em documentar o arcano. Outras classes aprendem feitiços através de um ser superior ou praticando o aspecto físico. Magos são a única classe nesta edição que mantém vastas notas de pesquisa física para permitir que eles recriem não apenas magias que eles experimentaram, mas feitiços encontrados em pergaminhos ou outros volumes.