Tinh thể được hình thành bởi một quá trình gọi là quá trình tạo mầm. Quá trình hạt nhân khiến các nguyên tử hoặc phân tử nhất định hòa tan thành các đơn vị riêng lẻ của chúng trong dung môi. Các phân tử này sau đó kết nối với nhau để tạo thành hạt nhân. Cuối cùng, hạt nhân phát triển đủ lớn để kết tinh và các phân tử chất tan còn lại gắn vào hạt nhân cho đến khi cân bằng xảy ra giữa các phân tử trong tinh thể và trong dung môi.
Quá trình tạo mầm có thể được hỗ trợ hoặc không được hỗ trợ. Sự tạo mầm không được hỗ trợ xảy ra khi quá trình kết tinh bắt đầu với chính các phân tử, trong khi sự tạo mầm được hỗ trợ xảy ra trên một bề mặt rắn. Trong quá trình tạo mầm được hỗ trợ, các phân tử chất tan gặp một bề mặt rắn và gắn vào đó.
Tinh thể có thể hình thành ở mọi nơi trên thế giới, từ bề mặt đến sâu bên trong trái đất. Chúng thậm chí có thể phát triển từ hơi nước giàu hàm lượng khoáng chất. Ví dụ, lưu huỳnh thường hình thành trong các khu vực núi lửa do hiện tượng khí nóng gặp môi trường xung quanh mát hơn và lắng đọng các tinh thể. Tinh thể cũng có thể phát triển trong các điều kiện khác nhau. Ví dụ, các tinh thể có thể hình thành trên các bức tường đá, trên các tinh thể khác hoặc thậm chí trên các hạt bụi. Chúng cũng có thể phát triển nhanh, chậm hoặc ngừng phát triển hoàn toàn tùy thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ và nồng độ của dung môi.
