A cristalização pode ser usada para reações que geram tanto produtos líquidos, quanto produtos sólidos.

Nesta técnica, o produto a ser purificado deve ser dissolvido em um solvente (ou mistura de solventes) quente seguido pelo resfriamento lento e gradual da solução.

Se a diminuição for feita de forma rápida, o sólido formado não será um cristal, mas, sim, um precipitado. Quanto mais rápido for a diminuição da temperatura, mais precipitado será formado e com maior grau de impureza.

Com a diminuição lenta da temperatura ocorre a diminuição da solubilidade do produto que começa a “sair” da solução e começa a se cristalizar. Quanto mais lento for a diminuição da temperatura, mais cristais com o menor grau de impureza possível serão formados.

A cristalização é um processo que ocorre em equilíbrio e produz material muito puro. Inicialmente, um pequeno cristal, chamado de semente do cristal, é formado e cresce, camada por camada, de forma reversível. O cristal, de certa forma, seleciona as moléculas corretas que devem ser incluídas no cristal a partir da solução.