Chociaż większość substancji może występować w dowolnym z czterech etapów materii (ciało stałe, ciecz, gaz lub osocze), czynnikami decydującymi o stanie substancji są jej struktura chemiczna i temperatura. Gdy temperatura wzrasta, pobudza poszczególne cząsteczki, powodując ich szybsze przemieszczanie się i dalsze oddalanie od siebie.
Jest również odwrotnie, ponieważ obniżenie temperatury spowalnia cząsteczki i umieszcza je w bliższej, bardziej uporządkowanej aranżacji.
Podczas dodawania lub odbierania energii poprzez zwiększanie lub zmniejszanie temperatury substancji powoduje ona, że substancja zmienia swój stan fizyczny, np. przechodząc z cieczy w gaz lub substancję stałą, sposób w jaki cząsteczki są ułożone odgrywa ważną rolę w jakim stanie ta substancja ma określoną temperaturę. Dlatego niektóre rzeczy, takie jak woda, mogą być płynne w temperaturze pokojowej, podczas gdy inne, takie jak hel lub tlen, mogą istnieć jako gaz w tej samej temperaturze.
Kiedy substancja zmienia się z jednego stanu na inny, zmiana jest tylko fizyczna, ponieważ zmiana temperatury nie ma wpływu na jej strukturę chemiczną. Na przykład woda to nadal H2O, niezależnie od tego, czy jest to ciekła woda, lód, czy para wodna.
