Rekrystalizacja oczyszcza związki chemiczne w rozpuszczalnikach. Działa najlepiej, gdy w mieszance występuje tylko niewielka ilość zanieczyszczeń.
Rekrystalizacja, zwana także krystalizacją frakcjonowaną, jest procesem, który polega na rozpuszczaniu zanieczyszczonego związku w rozpuszczalniku w wysokiej temperaturze w celu wytworzenia stężonego roztworu, a następnie powolnego chłodzenia roztworu. Spadek temperatury zmniejsza rozpuszczalność zarówno związku chemicznego, jak i zawartych w nim zanieczyszczeń. Czysta część związku krystalizuje, pozostawiając zanieczyszczenia w roztworze. Odfiltrowanie czystych kryształów oddziela je od wszelkich zanieczyszczeń, a powtarzanie procesu rekrystalizacji zapewnia jeszcze czystszy związek.
Aby proces rekrystalizacji zakończył się powodzeniem, w związku chemicznym musi być tylko niewielka ilość zanieczyszczeń i muszą one być rozpuszczalne. Możliwe jest przewidzenie wyniku procesu za pomocą krzywej rozpuszczalności, która jest graficznym przedstawieniem, w jaki sposób rozpuszczalność substancji w rozpuszczalniku zmienia się w zależności od temperatury. Aby uzyskać najlepszy wynik, krzywa rozpuszczalności powinna gwałtownie rosnąć wraz ze wzrostem temperatury.
Wykonano prawidłowo, procedura rekrystalizacji jest bardzo skutecznym sposobem uzyskania czystej próbki związku. Jednak może to zająć dużo czasu, ponieważ im wolniejsze tempo chłodzenia, tym większe są czyste kryształy, co ułatwia filtrowanie.