Kristalisasi adalah pembentukan kristal yang dihasilkan ketika padatan mengendap dari larutan cair atau, jarang, langsung dari gas. Istilah ini digunakan untuk menggambarkan proses ini di alam serta ketika itu terjadi di laboratorium atau lingkungan industri. Mineral dan senyawa organik dan bahkan air dapat mengkristal. Kebanyakan kristal adalah beberapa jenis senyawa, tetapi kristal unsur murni dimungkinkan. Kepingan salju, garam, dan beberapa batu permata dibentuk oleh proses ini.
Kristal terbentuk ketika konsentrasi zat terlarut mencapai maksimum, suatu kondisi yang disebut lewat jenuh. Pendinginan atau penguapan larutan kemudian akan memicu proses kristalisasi. Penurunan suhu dapat memicu pembentukan kristal karena kemampuan larutan untuk menahan zat terlarut sebagian bergantung pada suhu. Ketika suhu menurun, begitu juga kelarutan. Penguapan meningkatkan konsentrasi zat terlarut dalam larutan, memicu kristalisasi.
Tahap pertama dalam pembentukan kristal apa pun disebut nukleasi. Nukleasi adalah kombinasi dari dua atau lebih molekul zat terlarut. Molekul-molekul ini akan menarik lebih banyak molekul, yang akan berikatan dengan kristal asli dalam pola yang teratur. Struktur pola ini, atau matriks, bergantung pada sifat molekuler zat yang dikristalisasi tetapi akan terus menyebar secara teratur seiring bertambahnya molekul. Proses ini dapat berlanjut bahkan setelah konsentrasi zat terlarut turun di bawah titik jenuh, karena kristal akan terus menambahkan lebih banyak molekul ke matriksnya.
Proses kristalisasi yang paling umum dikenal adalah pembentukan kristal air di atmosfer. Ini terjadi di seluruh dunia, secara terus menerus, karena udara yang mengandung uap air didinginkan. air mengkristal menjadi es, dan saat kristal air tumbuh, mereka membentuk kepingan salju.
Kristalisasi juga dapat terjadi sangat lambat. Pembentukan stalaktit di dalam gua merupakan salah satu bentuk pembentukan kristal yang berlangsung selama berabad-abad bahkan jutaan tahun. Saat air yang menahan mineral terlarut mengalir di atas permukaan stalaktit, molekul-molekul mineral ini berikatan dengan molekul lain, secara bertahap menambah stalaktit.
Orang-orang kuno di seluruh dunia memperoleh garam dengan pembentukan kristal garam dari penguapan air laut. Praktek ini masih digunakan sampai sekarang sebagai cara yang murah dan efektif untuk mendapatkan garam. Kristal garam ditambang di beberapa wilayah di dunia dari endapan yang sangat besar, terkadang setebal ribuan kaki, yang tersisa dari penguapan laut prasejarah.
Kristal lainnya sangat dicari dan ditambang karena nilainya sebagai batu permata. Meskipun tidak semua permata adalah kristal, banyak yang terbentuk jauh di dalam bumi selama periode ribuan atau jutaan tahun. Banyak jenis kristal yang dibuat secara artifisial oleh manusia, tetapi semua proses ini bergantung pada prinsip kimia yang sama yang digunakan untuk membentuk kristal alami. Banyak makanan, mineral, dan bahan industri yang dihasilkan oleh kristalisasi.