過冷，也稱為過冷，是將液體或氣體的溫度降低到其熔點以下而不變成固體的過程。 它在沒有可以形成晶體結構的晶種或晶核的情況下實現這一點。 除了化學脫鹽外，無需任何特殊技術即可將水過冷至-48.3°C（-55°F）。 層云和積云中經常存在過冷水滴。 飛過這樣的云層的飛機會看到這些液滴突然結晶，這可能導致飛機機翼上結冰或堵塞其儀器和探測器。

動物利用過冷在極端溫度下生存。 有許多機制有助于維持液態，例如抗凍蛋白的產生，它與冰晶結合以防止水分子結合和傳播冰的生長。 冬季比目魚就是這樣一種魚，它利用這些蛋白質在寒冷的環境中生存。 在植物中，木質素、木栓質和角質層等細胞屏障會抑制冰核并迫使水進入過冷組織。

過冷的一項商業應用是制冷。 冰柜可以將飲料冷卻到過冷的水平，這樣當它們被打開時，它們就會形成冰漿。 過冷在麻省總醫院/哈佛醫學院也成功應用于器官保存。 后來移植到受體動物體內的肝臟通過過冷保存長達 96 小時（4 天），是傳統肝臟保存方法所能達到的極限的四倍。

超過其標準凝固點的液體將在晶種或晶核存在的情況下結晶，圍繞晶種或晶核可以形成晶體結構，從而形成固體。 沒有任何這樣的核，液相可以一直保持到晶體均勻成核發生的溫度。

均相成核可在高于玻璃化轉變溫度時發生，但如果在該溫度以上未發生均相成核，則會形成無定形（非結晶）固體。

水通常在 273.15 K（0 °C 或 32 °F）時凍結，但它可以在標準壓力下過冷至幾乎 224.8 K（?48.3 °C/?55 °F）的晶體均勻成核。 過冷過程要求水純凈且不含成核位點，這可以通過反滲透或化學脫礦等過程實現，但冷卻本身不需要任何專門技術。 如果水以大約 106 K/s 的速度冷卻，則可以避免晶體成核，水變成玻璃，即無定形（非結晶）固體。 它的玻璃化轉變溫度要低得多，也更難確定，但研究估計它約為 136 K (?137 °C/?215 °F)。玻璃水可以加熱到大約 150 K (?123 °C/?189.4 °F) 而不會發生成核。在 231 K (?42 °C/?43.6 °F) 和 150 K (?123 °C/?189.4 °F) 之間的溫度范圍內，實驗僅發現結晶冰。

層云和積云中經常存在過冷水滴。 飛過這樣的云層的飛機會看到這些液滴突然結晶，這可能導致飛機機翼上結冰或堵塞其儀器和探測器，除非飛機配備了適當的除冰系統 . 凍雨也是由過冷的水滴引起的。

與過冷相反的過程，即固體在冰點以上的熔化，要困難得多，而且對于給定的壓力，固體幾乎總是在相同的溫度下熔化。 因此，通常使用熔點儀確定熔點； 即使論文的主題是冰點測定，實際的方法學原則是觀察冰的消失而不是冰的形成。 在給定的壓力下，可以將液體過熱到高于其沸點而不變成氣態。

過冷不應與冰點降低相混淆。 過冷是液體冷卻到冰點以下而不變成固體。 凝固點降低是指由于溶質的存在，溶液可以冷卻到相應純液體的凝固點以下； 這方面的一個例子是將鹽添加到純水中時發生的冰點降低。

凝固過程中發生的結構過冷是由于固體成分的變化，導致液體在固液界面之前冷卻到冰點以下。 液體凝固時，界面往往不穩定，固液界面的速度必須很小，以避免發生結構過冷。