Кристаллизация белков — это процесс и метод формирования структурированных упорядоченных решеток для макромолекул, имеющих сложное строение. В твердом состоянии белки обычно обладают аморфной структурой и склонны к денатурации. Формирование кристаллических решеток позволяет практически полностью исключить риск денатурации и способствует повышению стабильности белков. Белки кристаллизуются только при определенных благоприятных условиях. Кристаллизация белков — не только наука, но и искусство, поскольку данный процесс зависит от множества различных переменных и их сочетаний.
Наиболее распространенная цель создания белковых кристаллов — поддержка исследований в области структурной биологии, которые обычно проводятся с использованием метода рентгеновской кристаллографии. Благодаря пониманию трехмерных структур белков исследователи могут визуализировать различные зоны решетки, обеспечивающие взаимодействие с другими молекулами (например, чтобы лучше понять принципы взаимодействия ферментов, субстратов и лигандов). Кроме того, кристаллизация — эффективный метод получения чистых белков, не загрязненных другими белками или посторонними биологическими материалами, и может применяться в качестве альтернативы препаративной хроматографии для очистки и выделения веществ.