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Las disoluciones sobresaturadas se preparan, o resultan, cuando se cambia alguna condición de una disolución saturada. Por ejemplo, se puede lograr mediante el enfriamiento más lento de una solución saturada, disminuyendo el volumen del líquido saturado (como por evaporación), o el aumento de presión.
Al enfriarse una disolución concentrada a elevada temperatura, en ciertos casos, se llega y se sobrepasa la condición de disolución saturada y se llega a la temperatura ambiente sin que haya precipitado el exceso de sustancia disuelta determinado por la diferencia de solubilidad con la temperatura. Todo el soluto está disuelto pero una cierta proporción se encuentra en forma inestable y basta un pequeño cambio (remover la disolución, añadir un pequeño cristal de soluto, ...) para que el exceso disuelto precipite bruscamente, con desprendimiento de el calor de disolución.
Con el vapor de agua en el aire en experimentos de laboratorio (cámara de niebla), con ausencia de núcleos de condensación (aerosol), se ha conseguido una saturación máxima de 800%. En condiciones atmosféricas se pueden observar como máximo sobresaturaciones del 100%, pero éstas son muy raras y generalmente ocurren sobresaturaciones de unos pocos puntos porcentuales