Donma olarak da bilinen katılaşma, maddenin faz değişimi bir üretim ile sonuçlanır katı. Genellikle, bu bir sıcaklık sıvı altına indirilir donma noktası. Çoğu malzemenin donma noktası ve erime noktası aynı sıcaklıkta olmasına rağmen, bu tüm maddeler için geçerli değildir, bu nedenle donma noktası ve erime noktası mutlaka birbiriyle değiştirilebilir terimler değildir. Örneğin, agar (gıdada ve laboratuarda kullanılan bir kimyasal) 85 ° C'de (185 ° F) erir, ancak 31 ° C ila 40 ° C (89.6 ° F ila 104 ° F) arasında katılaşır.
Katılaşma neredeyse her zaman bir ısı verici işlem, yani bir sıvı bir katıya dönüştüğünde ısı açığa çıkar. Bu kurala bilinen tek istisna, düşük sıcaklık helyumunun katılaşmasıdır. Donmanın gerçekleşmesi için helyum-3 ve helyum-4'e enerji (ısı) ilave edilmelidir.
Belirli koşullar altında, bir sıvı donma noktasının altında soğutulabilir, ancak bir katıya geçemez. Bu olarak bilinir aşırı soğuma ve çoğu sıvı donmak için kristalleştiği için olur. Aşırı soğutma aşağıdakiler tarafından kolayca gözlemlenebilir:
suyu dikkatlice dondurmak. Bu fenomen, katılaşmanın ilerleyebileceği iyi çekirdekleşme bölgelerinin eksikliği olduğunda ortaya çıkabilir. Çekirdeklenme, organize kümelerden gelen moleküller olduğunda ortaya çıkar. Çekirdeklenme meydana geldiğinde, kristalleşme katılaşma gerçekleşene kadar ilerler.