Οι τρεις θεμελιώδεις φάσεις της ύλης είναι στερεά, υγρά και αέρια. Μια αλλαγή φάσης συμβαίνει όταν μια ουσία μεταβαίνει από τη μία φάση στην άλλη. Στην καθημερινή ζωή, οι αλλαγές φάσης - όπως το υγρό νερό που βράζει στον ατμό - προκαλούνται από την αύξηση ή τη μείωση της θερμοκρασίας, αλλά η πίεση είναι εξίσου ικανή να προκαλέσει αλλαγή φάσης. Οι συνδυασμένες επιδράσεις της θερμοκρασίας και της πίεσης οδηγούν σε μια κατάσταση στην οποία μπορούν να συνυπάρχουν οι τρεις φάσεις της ύλης.
Ένα διάγραμμα φάσης είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την ανάλυση της επίδρασης της θερμοκρασίας και της πίεσης στις αλλαγές φάσης. Με πίεση στον κατακόρυφο άξονα και θερμοκρασία στον οριζόντιο άξονα, ένα διάγραμμα φάσης χρησιμοποιεί καμπύλες γραμμές για να απεικονίσει τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης που οδηγούν σε αλλαγές φάσης. Ένα διάγραμμα φάσης έχει τρεις γραμμές που απεικονίζουν τους συνδυασμούς θερμοκρασίας-πίεσης με αποτέλεσμα τη μετάβαση από στερεό σε υγρό, υγρό σε αέριο και στερεό σε αέριο. Το σημείο στο οποίο τέμνονται αυτές οι τρεις γραμμές ονομάζεται τριπλό σημείο - σε αυτόν τον ακριβή συνδυασμό θερμοκρασίας και πίεσης, μια ουσία μπορεί να αναλάβει οποιαδήποτε από τις τρεις φάσεις. Το τριπλό σημείο για το νερό είναι θερμοκρασία 0,01 βαθμούς Κελσίου (32,018 βαθμοί Φαρενάιτ) και πίεση 611,7 Pascals (0,006 ατμόσφαιρες). Με αυτόν τον συνδυασμό θερμοκρασίας και πίεσης, το νερό μπορεί να υπάρχει ως υγρό νερό, πάγος ή ατμός.