Las cuatro fases de la materia son sólido, líquido, gas y plasma. Las sustancias pueden moverse entre estos estados de la materia en función de los cambios en la presión y la temperatura.
A medida que aumenta la temperatura, un sólido se convierte en un líquido al fundirse, y un líquido se convierte en gas por vaporización. Un gas puede convertirse en plasma a través del proceso de ionización, mientras que lo contrario ocurre a través de la desionización. En la otra dirección, un gas se convierte en un líquido a través de la condensación, que se convierte en un sólido por congelación. Además de las cuatro fases tradicionales, algunos estados no clásicos de la materia incluyen vidrio, estados de cristal líquido, líquido de centrifugado cuántico, superfluidos y materia degenerada.