Het vriespunt kan worden gedefinieerd als de temperatuur waarbij een vloeistof transformeert in een vaste stof bij een bepaalde druk. Het vriespunt wordt meestal gedefinieerd nadat een vloeistof is blootgesteld aan lage temperaturen. In enkele stoffen treedt bevriezing op nadat vloeistof een verhoging van de temperatuur ondervindt. De meest voorkomende stof, water, heeft een vriespunt van 0o Celsius.
onderkoeling
Onderkoeling is het proces waarbij een vloeistof niet in vaste vorm verandert, ondanks dat deze wordt blootgesteld aan temperaturen onder het vriespunt. Zo'n vloeistof kristalliseert pas na een extra zaadkern, of er wordt zaadkristal aan toegevoegd. Als de vloeistof echter de oorspronkelijke structurele samenstelling behoudt, zal deze vast worden. Onderkoelde vloeistoffen hebben verschillende fysische eigenschappen, waarvan vele nog niet definitief door wetenschappers worden begrepen. Van water is bekend dat het in vloeibare toestand blijft na onderkoeling zelfs bij temperaturen zo laag als - (negatief) 4000 Celsius en onderhevig aan hoge druk, blijft onderkoeld water in vloeibare toestand bij lage temperaturen van - (negatief) 700 Celsius. Ter vergelijking, het vriespunt van zuiver water onder normale omstandigheden is 00 Celsius.
Kristallisatie
Bij de meeste vloeistoffen omvat het vriesproces kristallisatie. Kristallisatie is het proces waarbij een vloeistof verandert in een kristallijne vaste vorm na blootstelling aan lage temperaturen en het veranderen van de atomaire structuur van de vloeistof om een kristalstructuur te vormen. De bevriezing wordt vertraagd tijdens de kristallisatie en de temperaturen blijven constant tot het invriezen voltooid is. Naast temperatuur zijn andere factoren die het proces van kristallisatie beïnvloeden ionisatie en polariteit van de vloeistof.
Verglazing
Er zijn talrijke stoffen die niet kristalliseren, zelfs wanneer ze worden blootgesteld aan lage temperaturen, maar in plaats daarvan door een proces gaan dat bekend staat als verglazing, waar ze hun vloeibare toestand behouden, maar de lage temperaturen veranderen hun visco-elastische eigenschappen. Dergelijke stoffen staan bekend als amorfe vaste stoffen. Enkele voorbeelden van deze amorfe vaste stoffen zijn glycerol en glas. Van een paar vormen van polymeren is ook bekend dat ze vitrificatie ondergaan. Het proces van verglazen onderscheidt zich van bevriezen omdat het wordt gedefinieerd als een niet-evenwichtsproces waarbij er geen evenwicht bestaat tussen een kristallijne en zijn vloeibare vorm.
Exotherme en endotherme bevriezing
Het vriesproces in de meeste verbindingen is in de eerste plaats een exotherm proces, wat betekent dat voor de vloeistof om te zetten in een vaste toestand, druk en warmte moeten worden vrijgegeven. Deze warmte die vrijkomt is een latente warmte en wordt ook de enthalpie van fusie genoemd. De enthalpie van fusie is de energie die nodig is om een vloeistof in een vaste stof te veranderen en omgekeerd. De enige opvallende uitzondering op deze definitie is elke onderkoelde vloeistof als gevolg van het wijzigen van de fysieke eigenschappen. Er is één element waarvan bekend is dat het endotherme bevriezing vertoont, waarbij de temperatuur moet worden verhoogd om te bevriezen. Dit element is Helium-3, dat bij een bepaalde druk een temperatuurverhoging vereist voor bevriezing en daarom kan worden aangeduid als een negatieve enthalpie van fusie te hebben.
