Gli scienziati di solito si riferiscono a una sostanza che cambia la sua forma fisica come uno stato mutevole della materia. Queste modifiche allo stato della materia derivano da variazioni di temperatura e pressione dell'aria, che influenzano la densità di solidi, liquidi e gas spingendo le particelle più vicine, producendo uno stato più denso o allontanandole ulteriormente.
Il termine per quando un solido si trasforma in un liquido, come quando il ghiaccio diventa acqua, si sta sciogliendo. Quando accade il contrario, e il liquido si solidifica, il processo si chiama congelamento. Quando un liquido si trasforma in vapore, sta cambiando il suo stato di materia da un liquido a un gas in un cambiamento chimico indicato come vaporizzazione, e il cambio di stato inverso, da un gas a un liquido, è chiamato condensazione. Un solido può anche trasformarsi direttamente in un gas attraverso un processo chiamato sublimazione, ad esempio quando il ghiaccio secco si scioglie. Il processo chiamato deposizione si verifica quando un gas gira direttamente in un solido, ad esempio quando si forma la brina su una finestra.
Oltre agli usuali stati solido, liquido e gassoso, alcuni elementi possono anche assumere uno stato plasma attraverso un processo di ionizzazione. Solo i gas possono ionizzare e diventare plasma, in genere quando subiscono un significativo aumento di temperatura.
