Das Präfix „super-“ bedeutet übertreffen, während der Begriff gesättigt bedeutet, so viel von etwas hineinzugeben, wie es normalerweise für etwas anderes möglich ist. Eine übersättigte Lösung entsteht, wenn eine Substanz – ein gelöster Stoff – in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel in einem normalerweise nicht möglichen Maße gelöst wird. Die meisten Stoffe bilden nur schwer eine übersättigte Lösung. Eine übersättigte Lösung wird im Allgemeinen durch Ändern der Bedingungen einer gesättigten Lösung erreicht. Das Verdampfen eines Teils des Lösungsmittels in einer sehr sauberen Umgebung kann den Zweck erfüllen, ebenso wie eine geeignete Änderung der Lösungstemperatur.
Wenn ein Teil des Lösungsmittels aus einer Lösung verdampft, entwickelt diese Lösung ein erhöhtes Verhältnis von gelöstem Stoff zu Lösungsmittel. Wenn die Ausgangslösung zuvor gesättigt war, wird sie dann übersättigt. Die Löslichkeit der meisten Stoffe nimmt mit steigender Temperatur zu und sinkt die Löslichkeit, wenn die Temperatur gesenkt wird. Bei diesen Substanzen wird eine gesättigte Lösung übersättigt, wenn die Temperatur gesenkt wird. Das Umgekehrte gilt für Stoffe, deren Löslichkeit mit steigender Temperatur abnimmt und die Löslichkeit mit sinkender Temperatur zunimmt; wenn einer von ihnen in einem gesättigten Zustand war, hat er keine niedrigere Temperatur mehr.
Übersättigte Lösungen sind von Natur aus instabil und reagieren ähnlich wie unterkühlte Flüssigkeiten; viele Menschen haben das Phänomen des unterkühlten Wassers erlebt. Wenn reines Wasser ausreichend gekühlt wird und der Behälter ruhig, sauber und kratzerfrei ist, kann eine Temperatur unter dem Gefrierpunkt ohne Eisbildung erreicht werden – das Wasser wird unterkühlt. Legen Sie einen zerkratzten oder schmutzigen Gegenstand ins Wasser und er kann sich in wenigen Augenblicken verfestigen. Dies liegt daran, dass Kratzer und Partikel Punkt- und Liniengrenzflächen bereitstellen, auf denen Kristalle keimen und wachsen können. Fügen Sie auf ähnliche Weise einige Staubpartikel oder winzige Kristalle in eine übersättigte Lösung ein, und in wenigen Augenblicken bildet sich am Boden des Behälters ein Feststoff, der eine normale, gesättigte Lösung hinterlässt.
Ein kommerzielles Produkt zur Verwendung im Freien verwendet die Eigenschaft der Übersättigung. Es ist ein chemisches Heizkissen oder Handwärmer, das die einfache Verbindung Natriumacetat-Trihydrat verwendet. Dieses chemische Salz bildet leicht eine übersättigte Lösung, wenn es frei von Staub und Kristallen gehalten wird. Wenn ein geschlossener Beutel, der diese Lösung enthält, dann einige kleine Kristalle des Acetats hineingetropft werden, wird die übersättigte Lösung schnell zu einer gesättigten, indem der überschüssige gelöste Stoff abgeworfen wird. Da die Reaktion exotherm ist – Wärme erzeugend – wärmt die Lösung die Hände oder Taschen der Person, die den Beutel hält.