La solidification, également connue sous le nom de gel, est un changement de phase de la matière qui se traduit par la production d'un solide. En général, cela se produit lorsque la température d'un liquide est abaissé en dessous de sa point de congélation. Bien que le point de congélation et le point de fusion de la plupart des matériaux soient à la même température, ce n'est pas le cas pour toutes les substances, donc le point de congélation et point de fusion ne sont pas nécessairement des termes interchangeables. Par exemple, l'agar (un produit chimique utilisé dans les aliments et le laboratoire) fond à 85 ° C (185 ° F) mais se solidifie de 31 ° C à 40 ° C (89,6 ° F à 104 ° F).
La solidification est presque toujours un exothermique processus, ce qui signifie que la chaleur est libérée lorsqu'un liquide se transforme en solide. La seule exception connue à cette règle est la solidification de l'hélium à basse température. De l'énergie (chaleur) doit être ajoutée à l'hélium-3 et à l'hélium-4 pour que la congélation ait lieu.
Dans certaines conditions, un liquide peut être refroidi en dessous de son point de congélation, mais pas passer à un solide. Ceci est connu comme surfusion et cela arrive parce que la plupart des liquides cristallisent pour geler. La surfusion peut être facilement observée par congeler soigneusement l'eau. Le phénomène peut se produire en l'absence de bons sites de nucléation à partir desquels la solidification peut avoir lieu. La nucléation est quand les molécules des grappes organisées. Une fois la nucléation effectuée, la cristallisation progresse jusqu'à ce que la solidification se produise.