Die vier Phasen der Materie sind fest, flüssig, gasförmig und Plasma. Stoffe können sich aufgrund von Druck- und Temperaturänderungen zwischen diesen Aggregatzuständen bewegen.
Bei steigender Temperatur wird ein Feststoff durch Schmelzen flüssig und eine Flüssigkeit durch Verdampfen gasförmig. Ein Gas kann durch den Prozess der Ionisierung in Plasma umgewandelt werden, während das Gegenteil durch die Entionisierung geschieht. Umgekehrt wird ein Gas durch Kondensation flüssig, das durch Gefrieren fest wird. Zusätzlich zu den traditionellen vier Phasen umfassen einige nicht-klassische Aggregatzustände Glas, Flüssigkristallzustände, Quantenspinflüssigkeit, Supraflüssigkeiten und entartete Materie.