成核作用，也稱為形核，是相變初始時的「孕育階段」，即生成晶核的過程，是結晶的初始階段。成核現象需要成核位置才可發生。例如，天空中的雲、霧、雨、燃燒生成的煙，冰櫃中凍的結晶，汽水、啤酒的冒出的泡等的形成，均為成核現象。
成核可以分為自發成核作用和人工成核作用。自發成核作用是指不引進成核劑而自發產生的成核作用，一般認為自發成核作用是由於外來物質，例如催化劑殘渣、膠粒、氧化降解的聚合物或加工時產生的雜質。人工成核作用則是以人工的方法使某些物質由氣態轉化為液態或固態水，或液態水轉化為固態水的過程中起到核心的作用。
在材料科學領域內，成核劑是通過向聚合物熔體中加入結晶物質，使熔體在較高溫度下成核，提高結晶速率，同時使聚合物在高溫下因結晶，從而容易固化脫模，進而縮短了製品的加工周期。