Cristalele se formează printr-un proces numit nucleare. Nuclearea determină ca anumiți atomi sau molecule să se dizolve în unitățile lor individuale într-un solvent. Aceste molecule se conectează între ele pentru a forma un nucleu. În cele din urmă, nucleul devine suficient de mare pentru a cristaliza, iar moleculele solute rămase se atașează la nucleu până când are loc un echilibru între moleculele din cristal și în solvent.
Procesul de nucleare poate fi asistat sau neasistat. Nuclearea neasistată apare atunci când procesul de cristalizare începe cu moleculele înseși, în timp ce nuclearea asistată are loc pe o suprafață solidă. În nuclearea asistată, moleculele dizolvate se confruntă cu o suprafață solidă și se atașează la aceasta.Cristalele se pot forma în toate părțile lumii, de la suprafață până la adâncime în pământ. Ele pot chiar să crească din vapori bogate în conținut mineral. De exemplu, sulful se formează adesea în zone vulcanice datorită fenomenului de gaze fierbinți care se confruntă cu un mediu mai rece și cu cristale de depunere. Cristalele pot, de asemenea, să crească în alte condiții diferite. De exemplu, cristalele se pot forma pe pereți de stâncă, pe alte cristale sau chiar pe particule de praf. De asemenea, ele pot crește rapid, lent sau se pot opri în totalitate, în funcție de schimbările de temperatură și de concentrația solventului.
