多くの液体は同質の液体から結晶性固体を形成、結晶化し凝固する。
これは熱力学第一法則の相転移であり、熱伝導性の悪い空気によって断熱された閉じた系において、固体と液体が共存して存在する場合、固体になるときに放出される凝固熱によって凝固点で温度が一定に保たれる。完全に固体相のみになると再び系の温度は低下していく。
結晶化は主に「核形成」と「結晶成長」の二つの過程からなる。核形成は、数ナノメートル程度の大きさのクラスターを作る段階である。 結晶成長は核形成後の核から結晶が成長していく段階である。
過冷却.
熱力学の第二法則にもかかわらず、純粋な液体の結晶化には、均質核生成 の高い活性化エネルギーを超える必要があるため、一度凝固点より低い温度になる。これを過冷却と呼ぶ。
この状態は固体と液体との境界面の構造である。外部の温度が低いと、中心となる部分のエネルギーを外部に開放するだけの表面エネルギーをまかなえず凝結は前進しなくなる。この場合安定凝結になるためには充分なエネルギーを供給できるほど低温であるか、外部からの刺激要因がないと凝固がはじまらない。それらの要因として、固体、不純気体、固体の結晶化前、その他の凝縮のようなものの表面での不規則の存在によって、雑多な凝縮が起こるかもしれず、何らかのエネルギーが解放され部分的な境界面の破壊が起こると、そこから表面エネルギーを得て過冷却が起こる点は融解点に近くなる。
ガラス化.
硝子やグリセロールなどの一定の物質は結晶化なしに硬質化する。これをガラス化と呼び、このようなプロセスで生成される物体は非晶質固体と呼ばれる。
共鳴理論
化学における共鳴理論（きょうめいりろん）とは、量子力学的共鳴の概念により、共有結合を説明しようとする理論である。
共鳴理論の提唱.
共鳴安定化.
共鳴安定化は共役π電子系において共鳴構造の寄与によって、孤立したπ電子系に比べてエネルギーが安定化することを言う。
ポーリングはこのような共役π電子系について複数の共鳴構造の寄与があるものと考えて計算を行ない、孤立したπ電子系よりもエネルギーが低くなることを発見した。そこで、この余分な安定性が共鳴によるものであることから共鳴エネルギーと呼ぶようになった。
のように両端に双性イオンの共鳴構造やビラジカルの共鳴構造の寄与がある。