I quattro stati della materia sono solidi, liquidi, gas e plasma. Lo stato della materia di una sostanza può essere modificato aggiungendo o rimuovendo il calore.
Un solido, come una barra d'acciaio, ha una forma e un volume definiti. Un liquido, come l'acqua, ha un volume definito ma prende la forma del suo contenitore. Un gas non ha né un volume definito né una forma definita. Esempi di gas includono ossigeno, elio e aria. Anche il plasma non ha un volume o una forma definiti. Il plasma ha proprietà distinte che lo differenziano dal gas, poiché i suoi elettroni sono stati separati dai suoi nuclei. Il plasma può essere visto in insegne al neon e luci fluorescenti. Anche le stelle sono fatte di plasma.