용액이 응고할 때 최초로 생성되는 결정을 말한다. 이물을 함유하지 않는 용액에서 동질의 결정이 생성되는 경우를 균질 핵생성(homogeneous nucleation)이라고 하고, 용액중의 이물, 예를 들면 산화물이나 탄화물을 핵으로 하여 결정이 생성하는 경우를 불균질 핵생성(heterogeneous nucleation)이라 한다. 균질 핵 발생에 비하여 불균질 핵 발생의 방법은 열역학적으로 용이하며, 주물이나 주괴의 결정의 미세화에는 불균질 핵 발생을 이용한다.