As três fases fundamentais da matéria são sólida, líquida e gasosa. Uma mudança de fase ocorre quando uma substância faz a transição de uma fase para outra. Na vida cotidiana, as mudanças de fase - como água líquida fervendo em vapor - são causadas pelo aumento ou diminuição da temperatura, mas a pressão é igualmente capaz de induzir uma mudança de fase. Os efeitos combinados de temperatura e pressão levam a uma condição na qual as três fases da matéria podem coexistir.
Um diagrama de fase é uma ferramenta valiosa para analisar a influência da temperatura e da pressão nas mudanças de fase. Com pressão no eixo vertical e temperatura no eixo horizontal, um diagrama de fase usa linhas curvas para representar as condições de temperatura e pressão que resultam em mudanças de fase. Um diagrama de fase tem três linhas que representam as combinações de temperatura-pressão resultando em uma transição de sólido para líquido, líquido para gás e sólido para gás. O ponto em que essas três linhas se cruzam é chamado de ponto triplo - nessa combinação exata de temperatura e pressão, uma substância pode assumir qualquer uma das três fases. O ponto triplo para a água é uma temperatura de 0,01 graus Celsius (32,018 graus Fahrenheit) e uma pressão de 611,7 Pascais (0,006 atmosferas). Com esta combinação de temperatura e pressão, a água pode existir como água líquida, gelo ou vapor.