Le proprietà fisiche sono quelle che possono essere viste o utilizzate senza modificare le loro proprietà fisiche o identità, mentre le proprietà chimiche sono quelle che cambiano struttura e composizione. Le proprietà fisiche condividono la stessa suite di proprietà generali di materia, che include colore, densità e durezza. Le proprietà chimiche, tuttavia, sono caratterizzate da proprietà che cambiano, come l'infiammabilità, la corrosione e la resistenza all'ossidazione.
La trasformazione di un materiale non significa necessariamente che le sue proprietà cambino da composizione fisica a composizione chimica. Quando i materiali cambiano da solidi a vapori liquidi, ad esempio, non diventano sostanze diverse; cambiano solo la loro forma e gli stati. Ad esempio, il ghiaccio, l'acqua liquida e il vapore acqueo sono ancora tutti considerati acqua, solo in forme diverse. Quando i materiali subiscono trasformazioni di fase, cambiano le loro proprietà fisiche. La fase è una proprietà fisica della materia e può esistere in una delle quattro fasi classiche: solido, gas, liquido e plasma. Le transizioni di fase includono normalmente le transizioni dai liquidi ai solidi e dai liquidi ai vapori. Occasionalmente, i solidi possono passare ai liquidi e solidi ad altri solidi. Le proprietà fisiche e chimiche sono importanti per determinare densità, peso specifico, conduttività termica e resistenza alla corrosione di elementi, composti, leghe e miscele.
