水結晶是指水（化學式爲H₂O）在特定的條件下凝固成晶體的過程。在自然界中，水會在溫度降低到凝固點以下時形成固體，即冰。冰通常以多晶體的形態存在，這意味着它具有固定的熔點，但與單晶體相比，它的微觀結構不夠規則，不具有各向異性。在結晶過程中，水首先形成單晶，然後以這些單晶爲凝結核繼續結晶，形成多晶。水結晶的微觀形狀受到溫度、壓力、雜質等多種因素的影響，因此不同條件下的水結晶形態各異。通過高倍顯微鏡（如電子顯微鏡），可以觀察到水在某些特殊情況下的單結晶體。此外，雪、霜以及某些寒冷狀態下的霧都是水的結晶體，它們在相似環境下的結晶體具有相似性。
需要注意的是，化學中的結晶水是指結合在化合物中的水分子，這些水分子並不是液態水，而是以確定的化學計量比存在於晶體中。這種現象不僅限於水，許多其他化合物也可能含有結晶水。