Le tre fasi fondamentali della materia sono solido, liquido e gas. Un cambiamento di fase si verifica quando una sostanza passa da una fase all'altra. Nella vita di tutti i giorni, i cambiamenti di fase, come l'ebollizione dell'acqua liquida in vapore, sono causati dall'aumento o dalla diminuzione della temperatura, ma la pressione è ugualmente in grado di indurre un cambiamento di fase. Gli effetti combinati della temperatura e della pressione portano a una condizione in cui le tre fasi della materia possono coesistere.
Un diagramma di fase è uno strumento prezioso per analizzare l'influenza della temperatura e della pressione sui cambiamenti di fase. Con la pressione sull'asse verticale e la temperatura sull'asse orizzontale, un diagramma di fase utilizza linee curve per rappresentare le condizioni di temperatura e pressione che provocano cambiamenti di fase. Un diagramma di fase ha tre linee che rappresentano le combinazioni temperatura-pressione risultanti in una transizione da solido a liquido, da liquido a gas e da solido a gas. Il punto in cui queste tre linee si intersecano è chiamato punto triplo: in questa esatta combinazione di temperatura e pressione, una sostanza può assumere una qualsiasi delle tre fasi. Il punto triplo per l'acqua è una temperatura di 0,01 gradi Celsius (32,018 gradi Fahrenheit) e una pressione di 611,7 Pascal (0,006 atmosfere). Con questa combinazione di temperatura e pressione, l'acqua può esistere come acqua liquida, ghiaccio o vapore.