Rekristallisation bezeichnet den thermisch aktivierten Neubildungsprozess von nahezu spannungsfreien Körnern in zuvor kaltverformten, mehrphasigen oder einkristallinen Werkstoffen, typischerweise Metallen. Ausgangspunkt ist ein durch plastische Umformung stark kaltverfestigtes Gefüge mit hoher Versetzungsdichte. Beim Anwärmen oberhalb einer materialspezifischen Rekristallisationstemperatur bilden sich Keime neuer, orientierungsdefinierter Körner, die durch Versetzungsauf- und -umlösung wachsen und das verformte Gefüge sukzessive ersetzen.

Die Rekristallisation ist von der Erholung abzugrenzen, bei der zwar Versetzungsanordnung und -dichte verändert, jedoch keine neue Korngeneration gebildet wird. Die statische Rekristallisation erfolgt nach Beendigung der Umformung während einer Haltezeit bei erhöhter Temperatur. Demgegenüber überlagert sich bei der dynamischen Rekristallisation die Keim- und Kornneubildung der laufenden plastischen Deformation; sie ist charakteristisch für Warmumformprozesse oberhalb etwa 0,5–0,6 T_Schmelz.

Die Rekristallisationskinetik wird im Wesentlichen durch gespeicherte Verformungsenergie (Verformungsgrad), Temperatur, Haltezeit, Legierungszusätze, Teilchenbelegung und Ausgangskorngröße bestimmt und wird häufig über JMAK-Gleichungen beschrieben. Mechanistisch beruht der Prozess auf Korngrenzenmigration, getrieben durch Energieunterschiede zwischen verformtem und neugebildetem Korn. In Sonderfällen treten partielle oder sekundäre Rekristallisation (abnormes Kornwachstum weniger Körner) auf, die gezielt zur Einstellung definierter Texturen und Korngrößenverteilungen, etwa in Elektroblechen, genutzt werden.