在工业中应用的冷却结晶技术通过冷却或冷冻热饱和溶液来实现结晶。

与蒸发结晶相比，冷却结晶更适用于随着温度升高溶解度显着增加的物质。这些物质包括硝酸铵，硝酸钾，氯化铵，磷酸钠和芒硝。温度和溶解度的系数变化很大。当温度下降时，这些物质的溶解度也会降低，并形成过饱和溶液。由于其热动力学不稳定性，溶质将从溶液中结晶出来。冷却结晶法利用溶液中各组分的溶解度随温度变化的差异来达到材料分离的目的。在工业应用中，冷却结晶经常与浓缩技术结合，使溶液首先蒸发并浓缩形成饱和溶液。然后将饱和溶液冷却并结晶，通过离心分离获得溶质。