Kristalle werden durch einen Prozess namens Nukleation gebildet. Nukleation bewirkt, dass sich bestimmte Atome oder Moleküle in einem Lösungsmittel in ihre einzelnen Einheiten auflösen. Diese Moleküle verbinden sich dann miteinander, um einen Kern zu bilden. Schließlich wird der Kern groß genug, um zu kristallisieren, und die verbleibenden Moleküle des gelösten Stoffes heften sich an den Kern, bis ein Gleichgewicht zwischen den Molekülen im Kristall und im Lösungsmittel eintritt.
Der Nukleationsprozess kann entweder unterstützt oder nicht unterstützt werden. Eine nicht unterstützte Nukleation tritt auf, wenn der Kristallisationsprozess mit den Molekülen selbst beginnt, während eine unterstützte Nukleation auf einer festen Oberfläche stattfindet. Bei der unterstützten Nukleation treffen gelöste Moleküle auf eine feste Oberfläche und lagern sich daran an.
Kristalle können sich in allen Teilen der Welt bilden, von der Oberfläche bis tief in die Erde. Sie können sogar aus Dämpfen wachsen, die reich an Mineralien sind. Schwefel bildet sich beispielsweise in vulkanischen Gebieten oft aufgrund des Phänomens, dass heiße Gase auf kühlere Umgebungen treffen und sich Kristalle ablagern. Kristalle können auch unter anderen variierenden Bedingungen wachsen. Kristalle können sich beispielsweise an Felswänden, an anderen Kristallen oder sogar an Staubpartikeln bilden. Sie können auch je nach Temperatur- und Konzentrationsänderungen des Lösungsmittels schnell oder langsam wachsen oder ganz aufhören zu wachsen.
