Kristalizacija je tvorba kristalov, ki nastane, ko se trdna snov obori iz tekoče raztopine ali, redko, neposredno iz plina. Izraz se uporablja za opis tega procesa v naravi, pa tudi takrat, ko se pojavi v laboratoriju ali industrijskem okolju. Kristalizirajo se lahko mineralne in organske spojine ter celo voda. Večina kristalov je neke vrste spojin, možni pa so kristali čistih elementov. S tem postopkom nastanejo snežinke, sol in nekateri dragi kamni.
Kristali nastanejo, ko koncentracija topljenca doseže maksimum, stanje, ki se imenuje prenasičenost. Ohlajanje ali izhlapevanje raztopine bo nato sprožilo proces kristalizacije. Znižanje temperature lahko sproži nastanek kristalov, ker je sposobnost raztopine, da zadrži topljenec, delno odvisna od temperature. Ko se temperatura zniža, se zmanjša tudi topnost. Izhlapevanje poveča koncentracijo topljenca v raztopini, kar sproži kristalizacijo.
Prva faza nastajanja katerega koli kristala se imenuje nukleacija. Nukleacija je kombinacija dveh ali več molekul topljenca. Te molekule bodo pritegnile več molekul, ki se bodo po pravilnem vzorcu vezale na prvotne kristale. Ta struktura tega vzorca ali matrice je odvisna od molekularnih lastnosti kristalizirane snovi, vendar se bo še naprej redno širila, ko se dodajajo nove molekule. Ta proces se lahko nadaljuje tudi potem, ko koncentracija raztopljene raztopine pade pod točko prenasičenosti, saj bo kristal še naprej dodajal več molekul v svojo matrico.
Najpogosteje znan postopek kristalizacije je tvorba vodnih kristalov v atmosferi. To se dogaja po vsem svetu neprekinjeno, ko se zrak, ki vsebuje vodno paro, ohladi. voda kristalizira v led in ko kristali vode rastejo, tvorijo snežinke.
Kristalizacija se lahko zgodi tudi zelo počasi. Nastajanje kapnikov v jamah je ena od oblik tvorbe kristalov, ki se odvija v mnogih stoletjih ali celo milijonih let. Ko voda, ki zadržuje raztopljene minerale, teče po površini kapnika, se molekule teh mineralov vežejo z drugimi molekulami in se zelo postopoma dodajajo kapniku.
Starodavna ljudstva po vsem svetu so pridobivala sol s tvorbo kristalov soli iz izhlapevanja morske vode. Ta praksa se še danes uporablja kot poceni in učinkovit način pridobivanja soli. Kristale soli na nekaterih območjih sveta kopljejo iz ogromnih nahajališč, včasih debelih na tisoče metrov, ki ostanejo zaradi izhlapevanja prazgodovinskih morij.
Drugi kristali so zelo iskani in izkopani zaradi njihove vrednosti kot dragih kamnov. Čeprav niso vsi dragulji kristali, so mnogi nastali globoko v zemlji v obdobju tisoč ali milijonov let. Številne vrste kristalov je umetno ustvaril človek, vendar vsi ti procesi temeljijo na istih kemijskih principih, po katerih nastajajo naravni kristali. Veliko živil, mineralov in industrijskih materialov nastane s kristalizacijo.