在物理化學中，當溶質濃度超過平衡溶解度值指定的濃度時，溶液會發生過飽和。 最常見的是，該術語適用于固體在液體中的溶液。 過飽和溶液處于亞穩態； 它可以通過迫使過量的溶質從溶液中分離而達到平衡。 該術語也適用于氣體混合物。

對該現象的早期研究是使用硫酸鈉（也稱為芒硝）進行的，因為不同尋常的是，這種鹽在水中的溶解度可能會隨著溫度的升高而降低。 結果表明，過飽和溶液的結晶并不僅僅來自于它的攪動（以前的觀點），而是來自固體物質進入并充當晶體形成的起始點，現在稱為晶種。 Gay-Lussac 在此基礎上展開，關注鹽離子的運動學和容器對過飽和狀態有影響的特性。 他還能夠擴展獲得過飽和溶液的鹽的數量。 后來 Henri L?wel 得出結論，溶液的晶核和容器的壁對引起結晶的溶液都有催化作用。 解釋并為這種現象提供模型已成為最近研究的一項任務。

當飽和溶液的溫度改變時，化合物在液體中的溶液將變得過飽和。 在大多數情況下，溶解度隨溫度降低而降低； 在這種情況下，過量的溶質會以晶體或無定形粉末的形式迅速從溶液中分離出來。 在少數情況下，會出現相反的效果。 硫酸鈉在水中的例子是眾所周知的，這就是為什么它被用于早期溶解度研究的原因。

重結晶是一種用于提純化合物的過程。 加熱不純化合物和溶劑的混合物，直到化合物溶解。 如果有一些固體雜質殘留，則通過過濾將其除去。 當溶液的溫度隨后降低時，它會短暫地變得過飽和，然后化合物結晶出來，直到在較低溫度下達到化學平衡。 雜質保留在上清液中。 在某些情況下，晶體不會快速形成，溶液在冷卻后仍處于過飽和狀態。 這是因為在液體介質中形成晶體存在熱力學障礙。 通常，這是通過在過飽和溶液中添加溶質化合物的微小晶體來克服的，這一過程稱為晶種。 另一種常用的方法是在裝有溶液的玻璃容器的一側摩擦一根棒，以釋放出可作為成核中心的微小玻璃顆粒。 在工業上，離心用于將晶體與上清液分離。

一些化合物和化合物的混合物可以形成長壽命的過飽和溶液。 碳水化合物是一類這樣的化合物； 由于與溶劑水形成廣泛且不規則的氫鍵，因此形成晶體的熱力學障礙相當高。 例如，雖然蔗糖很容易重結晶，但其水解產物（稱為轉化糖或金色糖漿）是葡萄糖和果糖的混合物，以粘性、過飽和液體形式存在。 清澈的蜂蜜含有碳水化合物，可能會在數周內結晶。

嘗試使蛋白質結晶時可能會遇到過飽和。

氣體在液體中的溶解度隨著氣體壓力的增加而增加。 當外部壓力降低時，多余的氣體從溶液中逸出。

碳酸飲料是通過在壓力下使液體接觸二氧化碳而制成的。 在香檳中，二氧化碳是在發酵的最后階段自然產生的。 當瓶子或罐子打開時，一些氣體會以氣泡的形式釋放出來。

從血液中釋放出的氣體會導致深海潛水員在返xxx面時患上減壓病（又稱減壓病）。 如果釋放的氣體進入心臟，這可能是致命的。

在進行罷工時，石油勘探過程中會釋放溶解的氣體。 發生這種情況是因為含油巖石中的油受到來自上覆巖石的相當大的壓力，使油相對于溶解的氣體處于過飽和狀態。