結晶是使溶質以晶態從溶液中析出的過程。透過結晶，溶液中的大部分雜質會留在母液中，使產品得到純化。

目前，排放的工業廢水中，含有大量高濃度的氨氮/磷，如煤氣化廢水、合金廢水、煉油廢水，磷酸鹽工業廢水。尤其是在節能減排的背景下，工業用水迴圈使用次數增加，導致汙染物濃度不斷提高。

採用廢水結晶法處理工業廢水，是透過蒸發濃縮或者降溫，使廢水中具有結晶效能的溶質的濃度超過其溶度積達到過飽和狀態，先是形成許多微小的晶核，然後再圍繞晶核長大，從而將多餘的溶質結晶出來。結晶法處理廢水的主要目的是分離和回收有用的物質。

結晶的必要條件是溶液達到過飽和，溶質的溶解度是結晶分離的前提，而溶解度又與溫度有密切關係；加熱蒸發的速度越快，達到過飽和的時間就越短；緩慢攪拌過飽和溶液，有助於晶核加速形成，易於結晶。

採用結晶法處理廢水可以將廢水中的鹽蒸發結晶出來，然後將水再次利用。結晶法處理工業廢水有眾多成熟的應用案例。

例如：從酸洗鋼材的酸洗廢液中，用濃縮結晶法回收硫酸亞鐵和廢酸；

從含有氯化鈉、硫酸鈉、硫代硫酸鈉的廢水中，利用這三種物質的溶解度隨溫度變化的規律不同的特性，把它們分離開來，從而回收硫代硫酸鈉，並從焦化煤氣廠的含氰廢水中，用蒸發結晶法處理回收黃血鹽等。