Cztery fazy materii są stałe, ciekłe, gazowe i plazmowe. Substancje mogą poruszać się między tymi stanami materii w oparciu o zmiany ciśnienia i temperatury.
Wraz ze wzrostem temperatury ciało stałe zamienia się w ciecz przez topienie, a ciecz przechodzi w gaz przez odparowanie. Gaz może przekształcić się w plazmę w procesie jonizacji, podczas gdy odwrotny proces zachodzi poprzez dejonizację. W drugim kierunku, gaz staje się cieczą przez kondensację, która staje się stała przez zamrożenie. Oprócz tradycyjnych czterech faz, niektóre nieklasyczne stany materii obejmują szkło, stany ciekłych kryształów, ciecz wirującą kwantową, nadciekły i zdegenerowaną materię.
