結晶過程中首先形成的晶體的胚芽。結晶過程是一個相變過程。在開始由氣相或液相形成晶相時，一般說是很困難的，原子或分子在氣相或液相的吉佈斯函數很高，必須在很大程度上降低其分子熵才能形成晶核。
晶核可以由均相成核或非均相成核兩種過程形成。均相成核是指在大體積過飽和體系中自然形成晶核，體系各部分成核的幾率相同。非均相成核是指晶核優先形成在外來粒子或器壁上。
均相成核的理論解釋是基於經典熱力學的的分析。其基本思想是把成核視為過飽和蒸氣或溶質的凝聚。這個體系吉佈斯函數的改變(ΔG)包括半徑為r的晶核形成時的體系吉佈斯函數的改變(ΔGr)和表面能的增加(ΔGs)兩個部分，設晶核近似為球形，則：
式中ΔFr表示晶核單位體積的吉佈斯函數變量；σ表示晶核單位面積的表面能。晶核在形成時，一定要超過臨界半徑值rc。再繼續長大時，其體系吉佈斯函數就會降低，晶核才能穩定生長。這個經典的成核理論雖然經常為人們所引用，但由於它把宏現的熱力學量用於極微小的晶核，故隻是一種近似的處理。
非均相成核的理論是在均相成核經典理論的基礎上發展起來的。它能定性地說明在什麼條件下外來粒子可以使晶核優先在這裡形成，解釋瞭一些結晶現象。