Trzy podstawowe fazy materii to ciało stałe, ciecz i gaz. Zmiana fazy następuje, gdy substancja przechodzi z jednej fazy do drugiej. W życiu codziennym zmiany fazowe – takie jak wrzenie ciekłej wody w parę – są spowodowane wzrostem lub spadkiem temperatury, ale ciśnienie jest równie zdolne do wywołania zmiany fazy. Połączone skutki temperatury i ciśnienia prowadzą do stanu, w którym trzy fazy materii mogą współistnieć.
Diagram fazowy jest cennym narzędziem do analizy wpływu temperatury i ciśnienia na zmiany fazowe. Przy nacisku na osi pionowej i temperaturze na osi poziomej wykres fazowy wykorzystuje zakrzywione linie do zobrazowania warunków temperatury i ciśnienia, które powodują zmiany fazowe. Diagram fazowy ma trzy linie, które przedstawiają kombinacje temperatury i ciśnienia, powodujące przejście od ciała stałego do cieczy, cieczy do gazu i ciała stałego do gazu. Punkt, w którym te trzy linie się przecinają, nazywany jest punktem potrójnym – przy tej dokładnej kombinacji temperatury i ciśnienia substancja może przyjąć dowolną z trzech faz. Punkt potrójny dla wody to temperatura 0,01 stopnia Celsjusza (32 018 stopni Fahrenheita) i ciśnienie 611,7 paskali (0,006 atmosfery). Przy takiej kombinacji temperatury i ciśnienia woda może występować jako woda w stanie ciekłym, lód lub para.