Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase sind die drei Hauptphasen der Materie. Festkörper haben eine feste kristalline Struktur, während Flüssigkeiten und Gase freier fließen. Die Phase der Materie, die ein bestimmter Stoff aufweist, hängt von Temperatur und Druck ab.
Festkörper haben die geringste innere Energie der drei Aggregatzustände und sind typischerweise die kühlsten. Die Moleküle eines Festkörpers sind unabhängig von der Umgebung in einem festen Muster angeordnet. Ein Beispiel für einen Feststoff ist ein Eiswürfel.
Flüssigkeiten haben keine feste Struktur und haben etwas mehr Platz zwischen ihren Molekülen. Sie passen ihre molekulare Struktur dem Behältnis an, in dem sie gelagert werden, und unterliegen der Schwerkraft. Flüssigkeiten haben eine bestimmte Viskosität oder Fließfähigkeit. Wasser ist eine der am wenigsten viskosen Flüssigkeiten, da sich Wassermoleküle frei bewegen. Wenn Materie in flüssiger Form vorliegt, hat sie mehr Wärmeenergie als in fester Form.
Gase haben noch mehr Wärmeenergie und Bewegungsfreiheit als Flüssigkeiten; tatsächlich nehmen sie den gesamten Behälter ein, in dem sie aufbewahrt werden. Dampf ist die gasförmige Form von flüssigem Wasser. Nicht alle Verbindungen weisen alle drei Aggregatzustände auf; Kohlendioxid zum Beispiel Übergänge zwischen fester und gasförmiger Form. So wurde es Trockeneis genannt.