Fryspunkten kan definieras som temperaturen vid vilken en vätska omvandlas till ett fast ämne vid ett givet tryck. Fryspunkten definieras vanligtvis när en vätska utsätts för låga temperaturer. I några få ämnen uppstår frysning emellertid efter flytande upplevelser en ökning av temperaturen. Den vanligaste substansen, vatten, har en fryspunkt av 0o Celsius.
underkylning
Superkylning är processen under vilken en vätska inte förvandlas till fast form trots att den utsätts för temperaturer under fryspunkten. En sådan vätska kommer endast kristallisera efter en ytterligare frökärna, eller frökristall tillsätts i den. Om vätskan bibehåller sin ursprungliga strukturella sammansättning kommer den emellertid att stelna. Varmkylda vätskor har tydliga fysikaliska egenskaper, av vilka många ännu inte är slutgiltigt förstås av forskare. Vatten är känt att förbli i flytande tillstånd efter överkylning även vid temperaturer som är så låga som - (negativa) 4000 Celsius och när det utsätts för högtrycksbetingelser, kommer superkylt vatten att hålla sig i flytande tillstånd vid låga temperaturer av - (negativ) 700 Celsius. Som jämförelse är fryspunkten för rent vatten under normala förhållanden 00 Celsius.
kristallisering
I de flesta vätskor involverar frysningsprocessen kristallisering. Kristallisation är processen där en vätska omvandlas till en kristallin fast form vid exponering för låga temperaturer och förändring av vätskans atomstruktur för att bilda en kristallstruktur. Frysning saktas under kristallisering och temperaturen förblir konstant tills frysningen är klar. Förutom temperaturen är andra faktorer som påverkar kristalliseringsprocessen jonisering och polaritet av vätskan.
förglasning
Det finns många ämnen som inte kristalliserar även när de utsätts för låga temperaturer, men går istället genom en process som kallas förglasning där de behåller sitt flytande tillstånd, men de låga temperaturerna förändrar deras viskoelastiska egenskaper. Sådana ämnen är kända som amorfa fasta substanser. Några exempel på dessa amorfa fastämnen är glycerol och glas. Några former av polymerer är också kända att genomgå förglasning. Förglasningsförfarandet skiljer sig från frysning, eftersom det definieras som en icke-jämviktsprocess där det inte finns någon jämvikt mellan en kristallin och dess flytande form.
Exoterm och endotermisk frysning
Frysningsprocessen i de flesta föreningar är i första hand en exoterm process vilket innebär att för att vätskan ska omvandlas till ett fast tillstånd, måste tryck och värme frigöras. Denna värme som släpps är en latent värme och kallas också entalpy av fusion. Fusionens entalpy är den energi som krävs för att förvandla en vätska till en fast och vice versa. Det enda anmärkningsvärda undantaget från denna definition är någon superkyld vätska på grund av förändringen av dess fysikaliska egenskaper. Det finns ett element som är känt att uppvisa endotermisk frysning där temperaturen är nödvändig för att öka för att frysning ska äga rum. Detta element är Helium-3 som vid ett visst tryck kräver en ökning av temperaturen för frysning att inträffa och kan därför benämnas att ha en negativ entalpy av fusion.
