Η ανακρυστάλλωση είναι μια διαδικασία που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό μιας ουσίας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες διαδικασίες, όπως η δημιουργία ασπιρίνης. Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται με την τοποθέτηση της ακάθαρτης ένωσης σε έναν διαλύτη, τη θέρμανση του διαλύματος έτσι ώστε η ένωση να διαλυθεί και το φιλτράρισμα των ακαθαρσιών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί άνθρακας για την απομάκρυνση έγχρωμων ρύπων από την ένωση. Το μίγμα στη συνέχεια ψύχεται, αφήνοντας να σχηματιστούν καθαροί κρύσταλλοι.
Το κύριο θεμέλιο πίσω από την ανακρυστάλλωση είναι το γεγονός ότι οι ουσίες συνήθως γίνονται πιο διαλυτές όταν ο διαλύτης είναι ζεστός παρά όταν είναι κρύος. Για παράδειγμα, η ζάχαρη διαλύεται καλύτερα στο ζεστό νερό παρά στο κρύο, γι’ αυτό είναι συχνά δύσκολο να διαλυθεί η ζάχαρη στο παγωμένο τσάι, παρόλο που κάποιος μπορεί να το ανακατέψει καλά. Η διαφορά στη διαλυτότητα σε διάφορες θερμοκρασίες επιτρέπει σε μια ακάθαρτη ουσία να διαλύεται σε υψηλότερη θερμοκρασία και στη συνέχεια να κρυσταλλώνεται αργά σε χαμηλότερη θερμοκρασία χωρίς να παγιδεύονται εκ νέου οι ακαθαρσίες.
Για να καθαρίσει μια ουσία χρησιμοποιώντας αυτή τη διαδικασία, ένα άτομο πρέπει να ξεκινήσει επιλέγοντας τον κατάλληλο διαλύτη, μερικές φορές μέσω δοκιμής και λάθους. Ο σωστός διαλύτης όχι μόνο θα διαλύσει την ένωση-στόχο σε υψηλότερη θερμοκρασία ενώ θα την επιτρέψει να κρυσταλλωθεί σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά επίσης δεν θα πρέπει να αντιδράσει με την ένωση. Ο διαλύτης δεν πρέπει επίσης να διαλύει τις ακαθαρσίες στην ίδια θερμοκρασία με την ένωση στόχο. Οι ακαθαρσίες θα πρέπει να διαλύονται σε θερμοκρασία δωματίου ενώ η ένωση είναι αδιάλυτη ή θα πρέπει να είναι αδιάλυτη σε υψηλότερη θερμοκρασία για να επιτρέπεται το φιλτράρισμα των ακαθαρσιών.
Κατά τη διάρκεια της ανακρυστάλλωσης, ένα άτομο πρέπει να χρησιμοποιεί μόνο μια μικρή ποσότητα διαλύτη για να διαλύσει την ένωση στόχο. Εάν χρησιμοποιηθεί πάρα πολύ, η ένωση μπορεί να μην ανακρυσταλλωθεί όταν έρθει η ώρα. Όταν ο στόχος έχει διαλυθεί πλήρως, τυχόν αδιάλυτες ακαθαρσίες μπορούν να φιλτραριστούν. Στη συνέχεια, το διάλυμα πρέπει να αφεθεί να κρυώσει αργά, ώστε να σχηματιστούν κρύσταλλοι. Εάν το διάλυμα κρυώσει πολύ γρήγορα, οι κρύσταλλοι μπορεί να παγιδέψουν διαλυμένες ακαθαρσίες.
Εάν μια λευκή ή διαυγής ένωση αποχρωματιστεί όταν βρίσκεται ακόμα στο καυτό διάλυμα, ενδέχεται να υπάρχουν έγχρωμες ακαθαρσίες. Σε μια τέτοια περίπτωση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ενεργός άνθρακας για την αφαίρεσή τους. Ο άνθρακας θα προσελκύσει τις ακαθαρσίες και θα καθαρίσει το διάλυμα και στη συνέχεια και οι δύο ουσίες μπορούν να φιλτραριστούν. Μόνο μια μικρή ποσότητα άνθρακα θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε αυτή τη διαδικασία, επειδή πολύ μπορεί να αρχίσει να αντιδρά με την ένωση, μειώνοντας την τελική ποσότητα της καθαρισμένης ουσίας.