Tradicionalmente, los estados de la materia son tres: sólido, líquido y gas. Existe también un cuarto estado, el plasma (gas ionizado y caliente). El estado de la materia depende de la temperatura y la presión a la que está expuesta, produciéndose un cambio de estado cuando alcanza su punto de fusión y ebullición. Los estados varían en función de la presión y dependen de otros factores como la pureza de la materia. Además, existen materias con propiedades intermedias entre los estados convencionales. Éstas incluyen sustancias como los
Una fase, en cambio, es cada parte de un sistema donde la composición química y las propiedades físicas de la zona están separadas de otras zonas homogéneas (de composición uniforme) con propiedades distintas. En una mezcla de hielo, agua líquida y vapor de agua, existen tres fases. Los depósitos minerales presentan varias fases sólidas y los líquidos inmiscibles (líquidos que no se mezclan) también constituyen fases distintas. En una mezcla de gases, sólo puede haber una fase, puesto que los gases se entremezclan completamente; por consiguiente, no existen límites entre las fases.
Las fases son muy importantes para los químicos, puesto que muchas reacciones tienen lugar en los límites entre las fases. Por ejemplo, cuando tiene lugar una reacción entre un sólido y un líquido, o entre dos líquidos, puede que un reactante experimente una transferencia de una fase a otra a través del límite entre las mismas. Por ejemplo, si se añaden partículas
Una sustancia disuelta en un disolvente puede ser transferida a otra en la que es más soluble. En este proceso, que se denomina
Existen varias fases bajo distintas condiciones de temperatura y presión. Por encima de una determinada temperatura y por debajo de una determinada presión (siendo estos valores mutuamente dependientes), existirá una materia en fase gaseosa. Mediante un diagrama de fases pueden contrastarse las temperaturas y las presiones en el sistema. Las líneas de este gráfico marcan los límites de cada fase, de modo que, al atravesar estos límites se produce un cambio de fase.