冻结速率与冰晶大小和形状的关系溶液结晶的晶粒数量和大小除与溶液本身性质有关外，还与晶核生成速率和晶体生长速率有关，而这二者又都随冷却速率和温度的不同而变化。一般来说，冷却速率越快、过冷温度越低，所形成的晶核数量越多，晶体来不及生长就被冻结，此时所形成的晶粒数量越多，晶粒就越细：反之，晶粒数量越少，晶粒就越大。图1-4示出了水的结晶速率与温度的关系。由图可知，在接近0℃时，晶核生成速率很小，但生长速率却迅速增加。因此如果让溶液在接近于0℃冻结，则会得到粗而大的结晶。若使之在较低温度下结晶，则将得到量多粒小的晶体。
晶体的形状也与冻结温度有关。在0℃附近开始冻结时，冰晶呈六角对称形，在六个主轴方向生长，同时还会延伸出若干副轴，所有冰晶连接起来，在溶液中形成一个网络结构。随着过冷度的增加，冰晶将逐渐丧失容易辨认的六角对称形，加之成核数多，可能形成一种不规则的树枝状，它们是有任意数目轴的柱状体（轴柱），而不像六方晶型那样只有六条。最高冷却速率时获得渐消球晶，它是一种初始的或不完全的球状结晶，通过重结晶可以完成其再结晶过程。
生物体液（如血液血浆、肌肉浆液、玻璃体液等）结冰形成的结晶单元，往往与单一成分的水溶液形成冰晶类型相似。结晶类型主要取决于冷却速率和液体浓度，例如，血浆、肌肉浆液等在正常浓度下结冰时，在0℃以下较高温度和慢冷却速率下形成六方结晶单元，快速冷却至低温时形成不规则树枝状晶体。
从冰晶的大小来看，慢速冻结会形成量少而粗大的冰晶，快速冻结会形成量多而细小的冰晶。粗大而连续的冰晶在升华时可形成畅通的水蒸气逸出通道，利于提高干燥速率。而细小或不连续的冰晶则反之，其干燥速率小。
