Кристалізація процес вибудовування атомів і молекул у жорсткі кристалічні ґрати з добре визначеною енергетично стійкою структурою. Найдрібніший структурний елемент кристалічної решітки – комірка. Вона здатна приймати атоми та молекули, і завдяки цій властивості формується макроскопічний кристал.
Кристалізація починається при досягненні деякої граничної умови, наприклад, переохолодження рідини або пересичення пари, коли практично миттєво виникає безліч дрібних кристаликів – центрів кристалізації. Кристаліки ростуть, приєднуючи атоми чи молекули з рідини чи пари.
Кристалізація – фазовий перехід речовини зі стану переохолодженого (пересиченого) маткового середовища в кристалічну хімічну сполуку з меншою вільною енергією. Надмірна енергія, що утворюється при кристалізаціївиділяється у вигляді прихованої теплоти. Частина цієї теплоти може перетворюватися на механічну роботу.
Утворення одиничного кристала складається з двох послідовних стадій: 1) виникнення у пересиченому розчині центру кристалізації – зародка майбутнього кристала і 2) зростання кристала з урахуванням цього зародка. Існують різні теорії механізму обох стадій, але єдиної теорії кристалізації поки що не існує.