Generelt reagerer krystallisation på en proces, der anvendes i kemi, af størkning, der starter fra en gas, væske eller endda en opløsning (af ioner, atomer eller molekyler), der er bundet til at danne et krystallinsk netværk. Det kan også siges, at det er operationen ved hjælp af hvilken en komponent adskilles fra en flydende opløsning, der skal overføres til den faste fase. Med andre ord er det det modsatte af opløsning.
Det kan krystalliseres ved smeltning, opløsning eller sublimering. I kemi anvendes opløsningen af et fast stof i vid udstrækning til at blive oprenset gennem krystallisation, da molekyler af samme type, form og størrelse under væksten af krystallen mødes og har tendens til at udelukke tilstedeværelsen af urenheder.
I processen udsættes det faste stof for et passende opløsningsmiddel, der vil være varmt, på denne måde opnås en mættet opløsning. Derefter afkøles det, og i denne proces bliver opløsningen overmættet, som begynder at danne små krystallisationskerner omkring beholderen, der bruges, eller på selve væskens overflade. Således bevæger andre molekyler sig og forenes på overfladen og producerer det krystallinske gitter. Endelig ekstraheres de opnåede krystaller fra vandet og vaskes, hvis de ikke opnår den forventede renhed, kan de gentage processen ved hjælp af det samme eller et andet opløsningsmiddel.
Det skal bemærkes, at hvis dannelsen af det faste stof udføres på en ordnet måde, stammer krystallerne, og der er derfor forekommet krystallisation, men hvis dette finder sted på en uordnet måde, stammer et amorft fast stof, og det siges, at det faste er udfældet.
Derfor anbefales det, at krystallisation udføres langsomt, da opløsning, når den afkøles meget hurtigt, kan forårsage amorfe faste stoffer (som indeholder mange urenheder i krystalgitterne).
Endelig modtager udtrykket krystallisering også andre anvendelser i hverdagen. For eksempel kan det bruges til at henvise til ideer, følelser eller projekter, der er materialiseret, eller som er blevet gennemført, "hvad der virkede skørt ved Marco, udkrystalliserede sig til en stor forretning."
