Thermodynamik und statistische Physik, ein Vorgang, bei dem es möglich ist, das System unterhalb des Umkehrpunktes abzukühlen, ohne dass dieses sofort in die stabilere Phase übergeht. Die Phasenunterkühlung ist ein Phasenübergang erster Art und wird daurch verursacht, dass eine bestimmte Umwandlungswärme vom System abgezogen werden muss.
Der Vorgang in umgekehrter Richtung ist die Phasenüberhitzung, wobei eine bestimmte Umwandlungswärme aufgenommen werden muss. Die Phasenunterkühlung ist nur möglich, solange keine Keimbildung innerhalb der instabilen Phase auftritt.
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