Physikalische Eigenschaften sind solche, die gesehen oder verwendet werden können, ohne ihre physikalischen Eigenschaften oder Identitäten zu ändern, während chemische Eigenschaften solche sind, die sich in Struktur und Zusammensetzung ändern. Physikalische Eigenschaften haben die gleichen allgemeinen Eigenschaften wie Materie, die Farbe, Dichte und Härte umfasst. Chemische Eigenschaften sind jedoch durch Eigenschaften gekennzeichnet, die sich ändern, wie Entflammbarkeit, Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit.
Die Umwandlung eines Materials bedeutet nicht unbedingt, dass sich seine Eigenschaften von physikalischer zu chemischer Zusammensetzung ändern. Wenn Materialien beispielsweise von festen zu flüssigen Dämpfen übergehen, werden sie nicht zu anderen Stoffen; nur ihre Form und ihr Zustand ändern sich. Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf werden beispielsweise immer noch als Wasser betrachtet, nur in unterschiedlichen Formen. Wenn Materialien Phasenumwandlungen durchlaufen, ändern sich ihre physikalischen Eigenschaften. Phase ist eine physikalische Eigenschaft der Materie und kann in einer von vier klassischen Phasen vorkommen: fest, gasförmig, flüssig und Plasma. Phasenübergänge umfassen normalerweise Übergänge von Flüssigkeiten zu Feststoffen und von Flüssigkeiten zu Dämpfen. Gelegentlich können Feststoffe in Flüssigkeiten und Feststoffe in andere Feststoffe übergehen. Physikalische und chemische Eigenschaften sind wichtig bei der Bestimmung der Dichte, des spezifischen Gewichts, der Wärmeleitfähigkeit und der Korrosionsbeständigkeit von Elementen, Verbindungen, Legierungen und Mischungen.