A cristalização é um processo natural que ocorre porque o mel é uma solução supersaturada de açúcar, que contêm mais açúcares do que pode permanecer em solução. Isso faz da solução uma mistura instável, e ela, ocasionalmente, pode retornar à estabilidade por meio da cristalização. Isto ocorre com a perda de água por parte da glicose, que se transforma em monoidrato de glicose e toma a forma de cristal.
Sendo assim, mel puro pode cristalizar. Entretanto, nem todo mel cristaliza. Como o açúcar responsável pela cristalização é a glicose, a relação entre a sua quantidade e a de água no mel é que determina se o mel cristalizará ou não.