На величину критического размера зародыша влияет поверхностное натяжение (γ) на границе кристалла и жидкости. Чем больше энергия межфазной границы, тем большие флуктуации энергии необходимы и образование зародышей затрудняется. Способность расплавов к переохлаждению зависит от сходства ближних порядков упаковки атомов в жидком и кристаллическом состояниях. Если сходство мало, то поверхностное натяжение между кристаллами и жидкостью велико и для образования межфазной поверхности потребуется бо́льшие флуктуации энергии. Самопроизвольное образование зародышей в чистом виде встречается лишь в тщательно очищенных от примесей жидкостях. Такую очистку производят многократным фильтрованием, перегонкой в вакууме, выкристаллизовыванием из растворов и другими путями. В технических металлах всегда имеются неметаллические включения, на поверхности которых и происходит гетерогенное зарождение центров кристаллизации уже при небольшом переохлаждении. Зарождение кристаллов катализируется и поверхностью стенок сосудов (форм), в которых кристаллизуется жидкость.
При гетерогенном зарождении кристаллик возникает на поверхности постороннего твердого тела, как на подложке. Обычно принимается, что он имеет форму полусферического купола. Кристаллик становится устойчивым по достижении некоторого размера. При этом существенным является не число атомов в кристалле, а кривизна поверхности его раздела с жидкостью.
На зарождение кристалла эффективно влияют включения, решетка которых сходна по типу (изоморфна) с решеткой кристаллизующегося вещества и параметры сопрягающихся решеток включения и кристаллизующегося металла близки (отличие не превышает 9%). В этом случае в образующемся на поверхности включения адсорбированном слое расположение атомов будет почти таким же, как и в кристалле данного вещества, или близким к нему. Вследствие этого изоморфные включения являются хорошей подложкой и затвердевание жидкости начинается при меньшем переохлаждении, чем в случае гомогенного зарождения.
