Η κρυσταλλοποίηση είναι η διαδικασία κατά την οποία σχηματίζονται στερεά υλικά στα οποία τα άτομα ή τα μόρια που τα απαρτίζουν εμφανίζουν εξαιρετικά οργανωμένη δομή, γνωστή ως κρυσταλλική. Οι κρύσταλλοι σχηματίζονται συνήθως μέσα σε διαλύματα, που περιέχουν μεγαλύτερη ποσότητα του κρυσταλλοποιούμενου υλικού, απ' όση επιτρέπει η διαλυτότητα του υλικού στις συγκεκριμένες συνθήκες. Σε αρκετές άλλες περιπτώσεις σχηματίζονται από την ψύξη ενός αερίου διαλύματος, όπως οι νιφάδες από την υγρασία που είναι διαλυμένη στον αέρα, και σπανιότερα με απευθείας απόθεση από την αέρια μορφή του ίδιου του υλικού. Η κρυσταλλοποίηση απαιτεί πυρήνες συμπύκνωσης, π.χ. μικροσκοπικούς κόκκους σκόνης, που λειτουργούν ως καταλύτης της διαδικασίας. Τα περισσότερα ορυκτά, αλλά και τα σχετικά μικρά οργανικά μόρια κρυσταλλοποιούνται αρκετά εύκολα. Αντίθετα, βιοχημικά οργανικά μόρια, όπως οι πρωτεΐνες, είναι συνήθως δύσκολο να κρυσταλλωθούν.

Χρειάζονται αρκετές δοκιμές με διαφορετικούς διαλύτες και διαλυόμενες ουσίες για να παραχθούν κρύσταλλοι που δείχνουν μια πιο χειροπιαστή εικόνα της ομορφιάς της επιστήμης. Τα έντονα χρώματα στις φωτογραφίες σε αυτήν τη σελίδα είναι αποτέλεσμα της κρυσταλλικής δομής καθεμιάς από τις ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν και όχι αποτέλεσμα επεξεργασίας εικόνας σε υπολογιστή. Είναι αυτό ακριβώς που θα δει κανείς αν κοιτάξει αυτούς τους κρυστάλλους μέσα από τον φακό ενός μικροσκοπίου. Βεβαίως, το οπτικό πεδίο του μικροσκοπίου είναι σχετικά μικρό και γι' αυτό οι φωτογραφίες είναι σύνθεση αρκετών λήψεων, ώστε να καταγραφεί φωτογραφικά αρκετό υλικό, δημιουργώντας μια πιο εντυπωσιακή πανοραμική εικόνα. Πολλές από τις κρυσταλλικές ουσίες που απεικονίζονται είναι ουσίες τις οποίες συναντάμε στην καθημερινότητα. Την επόμενη φορά που θα τις συναντήσει κανείς, μπορεί να θυμηθεί αυτές τις όμορφες εικόνες της καθαρής κρυσταλλικής μορφής τους.