形成晶核的過程涉及物質在特定條件下聚集形成微小核心，這一過程稱為成核。成核是相變的初始階段，可以在多種自然和工業過程中觀察到，如雲、霧、雨、燃燒生成的煙、冰櫃中的冰結晶，以及汽水和啤酒中的氣泡形成。成核過程可以分為初級均相成核、初級非均相成核和二次成核：
初級均相成核。在高於飽和度的條件下，溶液自發地形成晶核的過程。
初級非均相成核。晶核在溶液中外來物的誘導下形成的過程。
二次成核。在含有溶質晶體的溶液中形成晶核的過程。
成核需要一定的條件，如適宜的溫度、濃度和pH值等。在成核過程中，溶質分子通過布朗運動形成分子簇，然後聚結成晶胚，最終長大為晶核。成核的驅動力是新相與母相之間的體自由能差，這與母相溫度、過冷度、過飽和度和雜質等因素有關。均勻成核是指系統中各個位置上成核的可能性相同，而非均勻成核則是在異質界面上優先形成的晶核。成核是一個動態過程，成核率是一個重要的參數。