Materiali so v trdni, tekoči in plinski obliki. Vsaka od teh oblik je znana kot faza snovi. V vsaki fazi se delci snovi obnašajo zelo različno. Snov se lahko spremeni iz ene faze v drugo s tako imenovanim faznim prehodom. Ti fazni prehodi so predvsem posledica temperaturnih sprememb.
Trdno
Ko je material v trdni fazi, so molekule tesno povezane. Oblika in prostornina trdne snovi je običajno fiksna. Sile, ki medsebojno privlačijo delce, so še posebej močne v trdnih snoveh in jih držijo tesno skupaj v določenih položajih. To pomaga preprečiti, da bi se trdna snov zlomila ali stisnila. Gostota trdnega materiala se poveča pri nižjih temperaturah. Hladneje kot je temperatura, šibkejše so vibracije delcev, zaradi česar se spakirajo še tesneje. Trdne snovi lahko razvrstimo kot kristalne z delci, tesno razporejenimi v geometrijske vzorce, ali pa jih razvrstimo med amorfne trdne snovi. Kristali v amorfnih trdnih snoveh, kot je glina, so razporejeni bolj ohlapno in naključno, kar omogoča spreminjanje oblike materiala.
Tekočina
•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images
V tekoči fazi imajo delci, ki tvorijo snov, večjo svobodo gibanja. To gibanje dosežemo z delci, ki pridobivajo toplotno energijo. Oblika tekočine je določena z obliko posode. Čeprav delci v tekočini niso tako tesno povezani kot tisti v trdni snovi, tekočih snovi ni mogoče stisniti. Tekoči delci so bolj energični kot trdni delci in se lahko gibljejo, vendar le na določeni razdalji od drugih delcev. Še vedno obstaja sila privlačnosti, ki ju ohlapno drži skupaj. Ker so delci v tekočini še bolj narazen, je prostornina snovi v tekoči fazi večja od prostornine v trdni fazi.
Plin
•••YuriyS / iStock / Getty Images
Oblika in prostornina plina je odvisna od oblike in prostornine posode. Vendar pa za razliko od trdne snovi plin uhaja, če na posodi ni pokrova. Delci v plinu imajo veliko mero svobode gibanja in nimajo urejene ureditve. To je zato, ker so sile, ki te delce privlačijo med seboj, v plinski fazi šibke ali pa jih ni. Plinski delci imajo veliko kinetične energije, ki se med delci nenehno prenaša, ko se gibljejo in trčijo drug v drugega.
Prehod
•••mbudley / iStock / Getty Images
Fazni prehodi potekajo zaradi temperaturnih sprememb, čeprav nanje vpliva tudi atmosferski tlak. Trdna snov postane tekočina, ko jo segrejemo do tališča, kjer delci s toploto dajo dovolj energije, da sprostijo svojo strukturo in postanejo tekočina. Na vrelišču toplota daje delcem v tekočini dovolj energije, da tisti na površini tekočine uidejo iz strukture in izhlapijo ter se kot plin premikajo v zrak. Nizek atmosferski tlak omogoča, da tekočine vrejo pri nižji temperaturi. Da plin postane tekočina, se mora dovolj ohladiti, da delci izgubijo energijo in se kondenzirajo; tvorijo vezi, ki so dovolj tesne, da zadržijo tekočo obliko. Da tekočina postane trdna, mora zmrzniti, tako da imajo delci zelo malo energije in jih zberejo zelo tesne vezi.