Kristaller çekirdeklenme adı verilen bir işlemle oluşturulur. Çekirdeklenme, belirli atomların veya moleküllerin bir çözücü içinde kendi birimlerine ayrılmasına neden olur. Bu moleküller daha sonra bir çekirdek oluşturmak için birbirleriyle bağlanır. Sonunda, çekirdek kristalleşecek kadar büyür ve geri kalan çözünen moleküller, kristal ve çözücü içindeki moleküller arasında denge oluşana kadar çekirdeğe bağlanır.
Çekirdeklenme süreci yardım edilebilir veya yardımsız olabilir. Yardımsız çekirdeklenme, kristalleşme süreci moleküllerin kendisiyle başladığında oluşur, yardımcı çekirdekleşme katı bir yüzeyde gerçekleşir. Yardımlı çekirdeklenmede, çözünen moleküller katı bir yüzeye rastlar ve buna eklenir.
Kristaller, yüzeyden yeryüzünün derinliklerine kadar dünyanın her yerinde oluşabilir. Mineral içeriği bakımından zengin buharlardan bile büyüyebilirler. Örneğin, kükürt, genellikle daha soğuk ortamlarda karşılaşan ve kristalleri biriktiren sıcak gazlar olgusundan dolayı volkanik bölgelerde oluşur. Kristaller ayrıca diğer değişken koşullar altında da büyüyebilir. Örneğin, kaya duvarlarında, diğer kristallerde ve hatta toz parçacıklarında kristaller oluşabilir. Ayrıca, hızlı ve yavaş büyüyebilir veya çözücünün sıcaklığındaki ve konsantrasyonundaki değişikliklere bağlı olarak tamamen büyümeyi durdurabilir.
