Die Phasenänderungen, bei denen Wärme aufgenommen wird, sind Schmelzen, Verdampfen, Sublimieren und Ionisieren. Schmelzen beschreibt den Vorgang, bei dem ein Feststoff in eine Flüssigkeit übergeht, während eine Verdampfung stattfindet, wenn eine Flüssigkeit in ein Gas übergeht. Ionisation ist der Prozess, mit dem ein Gas in Plasma umgewandelt wird, und der Prozess, bei dem ein Feststoff direkt in ein Gas umgewandelt wird, wird als Sublimation bezeichnet.
Alle vier Phasenänderungen erfordern entweder eine Temperaturerhöhung, eine Druckabnahme oder beides und werden als endotherme Reaktionen bezeichnet, da sie Wärme absorbieren. Die Zunahme der Wärme führt zu einer Zunahme der kinetischen Energie zwischen den Molekülen des Stoffes. Die Zunahme der kinetischen Energie führt zu einer stärkeren Bewegung der Moleküle, wodurch sie sich weiter in den niedrigeren Druckzustand der Materie ausbreiten können. Ein Gas geht entweder wie bei den anderen Phasen durch Temperaturerhöhung in ein Plasma über oder durch eine elektromagnetische Ladung. Bei dieser Veränderung werden die Elektronen so energetisiert, dass sie zwischen den Atomen springen und die Ladung der Moleküle ändern. Neben den traditionellen vier Aggregatzuständen können durch Wärmeaufnahme weitere Zwischenzustände auftreten. Weitere Phasen der Materie sind Glas, Kristalle, Suprafluide, Kondensat, entartete Materie und Quark-Gluon-Plasma.
