Mặc dù hầu hết các chất có thể xuất hiện ở bất kỳ giai đoạn nào trong số bốn giai đoạn của vật chất (rắn, lỏng, khí hoặc plasma), các yếu tố quyết định trạng thái của chất là cấu trúc hóa học và nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, nó kích thích các phân tử riêng lẻ, khiến chúng chuyển động xung quanh nhanh hơn và xa nhau hơn.
Điều ngược lại cũng đúng, vì việc giảm nhiệt độ sẽ làm chậm các phân tử lại và sắp xếp chúng gần nhau hơn, có trật tự hơn.
Trong khi thêm hoặc bớt năng lượng bằng cách tăng hoặc giảm nhiệt độ của chất dẫn đến chất đó thay đổi trạng thái vật lý, chẳng hạn như chuyển từ chất lỏng sang chất khí hoặc chất rắn, thì cách sắp xếp các phân tử đóng một vai trò quan trọng trong trạng thái nào. chất đó ở một nhiệt độ nhất định. Đây là lý do tại sao một số thứ, chẳng hạn như nước, có thể ở thể lỏng ở nhiệt độ phòng, trong khi những thứ khác như heli hoặc oxy có thể tồn tại dưới dạng khí ở cùng nhiệt độ.
Khi một chất thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, sự thay đổi chỉ là vật lý, vì sự thay đổi nhiệt độ không ảnh hưởng đến cấu trúc hóa học của chất đó. Ví dụ, nước vẫn là H2O dù là nước lỏng, nước đá hay hơi nước.