Tahkumine, tuntud ka kui külmutamine, on a mateeria faasimuutus mille tulemuseks on a kindel. Üldiselt toimub see temperatuuril a vedel on langetatud allapoole oma külmumispunkt. Ehkki enamiku materjalide külmumistemperatuur ja sulamistemperatuur on ühesugused, ei kehti see kõigi ainete puhul, seetõttu on külmumispunkt ja sulamispunkt ei ole tingimata asendatavad terminid. Näiteks agar (toidus ja laboris kasutatav kemikaal) sulab temperatuuril 85 ° C (185 F), kuid tahkestub temperatuuril 31 ° C kuni 40 ° C (89,6 F kuni 104 F).
Tahkumine on peaaegu alati eksotermiline protsess, mis tähendab, et soojus eraldub vedeliku muutumisel tahkeks. Ainus teadaolev erand sellest reeglist on madala temperatuuriga heeliumi tahkumine. Heelium-3 ja heelium-4 külmutamiseks tuleb lisada energiat (soojust).
Teatud tingimustel võib vedeliku jahutada alla selle külmumispunkti, kuid mitte muutuda tahkeks. Seda nimetatakse ülejahutamine ja see juhtub seetõttu, et enamik vedelikke kristalliseerub külmudes. Ülejahutamist võib hõlpsalt jälgida
hoolikalt külmutades vett. Nähtus võib ilmneda siis, kui puuduvad head tuumemissajud, kust tahkumine toimuks. Tuum on molekulid, mis pärinevad organiseeritud klastritest. Pärast tuuma moodustumist toimub kristallumine kuni tahkumiseni.