Les cristaux sont formés par un processus appelé nucléation. La nucléation provoque la dissolution de certains atomes ou molécules dans leurs unités individuelles dans un solvant. Ces molécules se connectent ensuite les unes aux autres pour former un noyau. Finalement, le noyau devient suffisamment gros pour cristalliser, et les molécules de soluté restantes se fixent au noyau jusqu'à ce qu'un équilibre se produise entre les molécules dans le cristal et dans le solvant.
Le processus de nucléation peut être assisté ou non. La nucléation non assistée se produit lorsque le processus de cristallisation commence avec les molécules elles-mêmes, tandis que la nucléation assistée se produit sur une surface solide. Dans la nucléation assistée, les molécules de soluté rencontrent une surface solide et s'y attachent.
Des cristaux peuvent se former dans toutes les parties du monde, de la surface aux profondeurs de la terre. Ils peuvent même se développer à partir de vapeurs riches en minéraux. Par exemple, le soufre se forme souvent dans les zones volcaniques en raison du phénomène de gaz chauds rencontrant des environnements plus froids et déposant des cristaux. Les cristaux peuvent également se développer dans d'autres conditions variables. Par exemple, des cristaux peuvent se former sur les parois rocheuses, sur d'autres cristaux ou même sur des particules de poussière. Ils peuvent également croître rapidement, lentement ou cesser complètement de croître en fonction des changements de température et de concentration du solvant.
