Die Stärke der interatomaren und intermolekularen Bindungen in einem Material sowie Temperatur und Druck bestimmen den Aggregatzustand, den es einnimmt. Materialzustände bei unterschiedlichen Temperaturen und Drücken werden durch Phasendiagramme dargestellt.
Zu den häufigsten Zuständen eines Materials gehören Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase. Materialien nehmen einen festen Zustand an, wenn die intermolekularen und interatomaren Bindungsenergien die kinetische Energie der Materialmoleküle oder Atome aufgrund von Wärmeschwingungen überschreiten.
Materialien nehmen einen flüssigen Zustand ein, wenn die intermolekulare und interatomare Bindungsenergie mit der thermischen kinetischen Energie vergleichbar ist. Eine stärkere Wechselwirkung zwischen Flüssigkeitsmolekülen führt zu einer höheren Viskosität.
Materialien nehmen einen gasförmigen Zustand an, wenn die intermolekulare und interatomare Bindungsenergie viel niedriger ist als die thermische kinetische Energie. In vielen Fällen kann die Wechselwirkung zwischen Gasatomen oder -molekülen völlig vernachlässigt werden. Je größer die thermische kinetische Energie wird, desto unbedeutender sind die Wechselwirkungen zwischen Gasatomen oder -molekülen.
Thermische Energie wird durch die Temperatur des Materials beschrieben. Diese Energie ist oft proportional zu einem Wert, der das Produkt der Boltzmann-Konstante und der Temperatur in Grad Kelvin enthält, die als absolute Temperatur bezeichnet wird. Höherer Druck kann dazu führen, dass Atome und Moleküle näher zusammenrücken, was dazu führt, dass Materialien bei Temperaturen unter ihrem Schmelz- bzw. Siedepunkt feste oder flüssige Zustände annehmen.
