临界冰核是冰这类相变需经过一个成核过程。低温下水结冰的现象再常见不过，但微观层面上“水变冰”的具体过程却不为人所知。近百年前，科学家吉布斯等人基于热力学原理，提出相变的“经典成核理论”，认为如水结冰这类相变需经过一个成核过程，水过冷形成小冰核，仅当形成的冰核偶然超过临界尺寸（即“临界冰核”）时，相变才能自发发生。