Temperatura je mjerenje prosječne kinetičke energije molekula u tvari i može se izmjeriti pomoću tri različite ljestvice: Celzijusa, Fahrenheita i Kelvina. Bez obzira na korištenu ljestvicu, temperatura pokazuje svoj utjecaj na materiju zbog svog odnosa s kinetičkom energijom. Kinetička energija je energija gibanja i može se mjeriti kao kretanje molekula unutar predmeta. Ispitivanjem utjecaja različitih temperatura na kinetičku energiju utvrđuju se njezini učinci na različita stanja tvari.
Tačka smrzavanja ili topljenja
Čvrsta supstanca sastoji se od molekula koje su čvrsto upakirane, što daje objektu krutu strukturu otpornu na promjene. Kako temperatura raste, kinetička energija molekula unutar krutine počinje vibrirati, što smanjuje privlačnost tih molekula. Postoji temperaturni prag, koji se naziva talište, pri kojem vibracije postaju dovoljne da krutina promijeni u tekućinu. Točka topljenja, pak, također identificira temperaturu na kojoj će se tekućina vratiti natrag u krutu tvar, pa je to i ledište.
Točka vrenja ili kondenzacije
U tekućini molekule nisu toliko čvrsto stlačene kao u krutini i mogu se kretati. To tekućini daje važno svojstvo da može poprimiti oblik posude u kojoj se nalazi. Kako se temperatura - a time i kinetička energija - tekućine povećava, molekule počinju brže titrati. Tada dosežu prag na kojem njihova energija postaje toliko velika da molekule izlaze u atmosferu, a tekućina postaje plin. Taj se temperaturni prag naziva točkom vrenja ako je promjena iz tekućine u plin povećanjem temperature. Ako je promjena iz plina u tekućinu jer temperatura padne ispod nje, to je točka kondenzacije.
Kinetička energija plinova
Plinovi imaju najveću kinetičku energiju u bilo kojem stanju tvari i stoga se javljaju na najvišim temperaturama. Povećanje temperature plina u otvorenom sustavu neće dodatno promijeniti stanje tvari jer će se molekule plina tek beskrajno razdvajati. U zatvorenom sustavu, međutim, povećanje temperature plinova rezultirat će povećanjem pritiska zbog molekulama koje se brže kreću i povećana učestalost udaranja molekula u bočne strane kontejner.
Učinak tlaka i temperature
Tlak je također faktor prilikom ispitivanja utjecaja temperature na različita stanja tvari. Prema Boyleovom zakonu, temperatura i tlak su izravno povezani, što znači da porast temperature rezultira odgovarajućim povećanjem tlaka. To je opet uzrokovano povećanjem kinetičke energije povezano s porastom temperature. Pri dovoljno niskim tlakovima i temperaturama, kruta tvar može zaobići tekuću fazu i iz procesa iz zvane sublimacija pretvoriti se izravno u krutu tvar.