凍結速率與冰晶大小和形狀的關系溶液結晶的晶粒數量和大小除與溶液本身性質有關外，還與晶核生成速率和晶體生長速率有關，而這二者又都隨冷卻速率和溫度的不同而變化。一般來說，冷卻速率越快、過冷溫度越低，所形成的晶核數量越多，晶體來不及生長就被凍結，此時所形成的晶粒數量越多，晶粒就越細：反之，晶粒數量越少，晶粒就越大。圖1-4示出了水的結晶速率與溫度的關系。由圖可知，在接近0℃時，晶核生成速率很小，但生長速率卻迅速增加。因此如果讓溶液在接近于0℃凍結，則會得到粗而大的結晶。若使之在較低溫度下結晶，則將得到量多粒小的晶體。
晶體的形狀也與凍結溫度有關。在0℃附近開始凍結時，冰晶呈六角對稱形，在六個主軸方向生長，同時還會延伸出若干副軸，所有冰晶連接起來，在溶液中形成一個網絡結構。隨著過冷度的增加，冰晶將逐漸喪失容易辨認的六角對稱形，加之成核數多，可能形成一種不規則的樹枝狀，它們是有任意數目軸的柱狀體（軸柱），而不像六方晶型那樣只有六條。最高冷卻速率時獲得漸消球晶，它是一種初始的或不完全的球狀結晶，通過重結晶可以完成其再結晶過程。
生物體液（如血液血漿、肌肉漿液、玻璃體液等）結冰形成的結晶單元，往往與單一成分的水溶液形成冰晶類型相似。結晶類型主要取決于冷卻速率和液體濃度，例如，血漿、肌肉漿液等在正常濃度下結冰時，在0℃以下較高溫度和慢冷卻速率下形成六方結晶單元，快速冷卻至低溫時形成不規則樹枝狀晶體。
從冰晶的大小來看，慢速凍結會形成量少而粗大的冰晶，快速凍結會形成量多而細小的冰晶。粗大而連續的冰晶在升華時可形成暢通的水蒸氣逸出通道，利于提高干燥速率。而細小或不連續的冰晶則反之，其干燥速率小。
