金属结晶，是指由晶核核心形成和晶核长大两个基本过程组成的，即金属是从自液态冷却转变为固态的过程，是原子从不规则排列的状态过渡到原子规则排列的晶体状态的过程。
物质由液态→固态的过程称为凝固,由于液态金属凝固后一般都为晶体,所以液态金属→固态金属的过程也称为结晶。由金工实家知道绝大多数金属材料都是经过冶炼后浇铸成形，即它的原始组织为铸态组织。了解金属结晶过程，对于了解铸件组织的形成，以及对它锻造性能和零件的终使用性能的影响，都是非常必要的。金属硅要用于生产有机硅、制取高纯度的半导体材料以及配制有特殊用途的合金等。而且掌握纯金属的结晶规律，对于理解合金的结晶过程和其固态相变也有很大的帮助。
金属硅生产采用碳热法，即用硅石、碳质还原剂在矿热炉内进行冶炼的方法。这样制得的硅纯度为97%～98%，这样的硅一般可以用在冶金用途。如果要得到更高品级的硅，则需再将其精炼除去杂质，得到纯度为99.7%～99.8%的金属硅。
目前，中国生产金属硅的碳热法的生产工艺路线：普遍采用的是以硅石为原料，石油焦、木炭、木片、低灰煤等为还原剂，在矿热电炉中高温熔炼，从硅石中还原出金属硅，其为无渣埋弧高温熔炼过程。
硅单质本身不是金属，属于非金属。平时说的金属硅，是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也包含在金属硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。
金属硅的性质与锗、铅、锡相近，所以叫做金属硅。1、硅元素硅，原子序数14，原子量28.0855， 硅有晶态和无定形两种形式。晶态硅具有金刚石晶格，硬而脆，熔点1410°C，沸点2355°C，密度2.32～2.34克/厘米³，硬度为7。无定形硅是一种灰黑色粉末，实际是微晶体。硅加入到某些有色金属中时，能提高基体金属的强度、硬度和耐磨性，有时还能改善基体的铸造性能。晶态硅的电导率不及金属，且随温度升高而增加，具有明显的半导体性质。
硅在常温下不活泼，与空气、水和酸等没有明显作用；在加热下，能与卤素反应生成四卤化硅；650°C，时硅开始与氧完全反应；2万吨、3万吨、4万吨，2001年我国对日本出口的化学用硅已占日本化学用硅进口量的40%以上。硅单质在高温下还能与碳、氮、硫等非金属单质反应；硅可间接生成一系列硅的氢化物；硅还能与钙、镁、铁等化合，生成金属硅化物。
超纯的单晶硅可作半导体材料。粗的单晶硅及其金属互化物组成的合金，常被用来增强铝、镁、铜等金属的强度。