Три основных фазы материи - твердое тело, жидкость и газ. Фазовое изменение происходит, когда вещество переходит из одной фазы в другую. В повседневной жизни фазовые изменения, такие как превращение жидкой воды в пар, вызываются повышением или понижением температуры, но давление в равной степени способно вызвать фазовый переход. Совместное воздействие температуры и давления приводит к тому, что три фазы вещества могут сосуществовать.
Фазовая диаграмма - ценный инструмент для анализа влияния температуры и давления на фазовые изменения. При давлении на вертикальной оси и температуре на горизонтальной оси на фазовой диаграмме изогнутые линии изображают условия температуры и давления, которые приводят к фазовым изменениям. Фазовая диаграмма состоит из трех линий, которые изображают комбинации температуры и давления, приводящие к переходу от твердого тела к жидкости, жидкости к газу и твердого тела к газу. Точка, в которой эти три линии пересекаются, называется тройной точкой - при этом точном сочетании температуры и давления вещество может принимать любую из трех фаз. Тройной точкой для воды является температура 0,01 градуса по Цельсию (32,018 градуса по Фаренгейту) и давление 611,7 Паскалей (0,006 атмосферы). При такой комбинации температуры и давления вода может существовать в виде жидкой воды, льда или пара.