Đặc tính vật lý là những đặc tính có thể được nhìn thấy hoặc sử dụng mà không làm thay đổi đặc tính vật lý hoặc đặc điểm nhận dạng của chúng, trong khi các đặc tính hóa học là những đặc tính thay đổi về cấu trúc và thành phần. Các đặc tính vật lý có chung một bộ các đặc tính chung của vật chất, bao gồm màu sắc, mật độ và độ cứng. Tuy nhiên, tính chất hóa học được đặc trưng bởi các đặc tính thay đổi, chẳng hạn như tính dễ cháy, chống ăn mòn và oxy hóa.
Sự biến đổi của một vật liệu không nhất thiết có nghĩa là các đặc tính của nó thay đổi từ vật lý sang hóa học trong thành phần. Ví dụ, khi vật liệu chuyển từ thể rắn sang thể hơi lỏng, chúng không trở thành các chất khác nhau; chỉ có hình dạng và trạng thái của chúng thay đổi. Ví dụ, nước đá, nước lỏng và hơi nước vẫn được coi là nước, chỉ là ở các dạng khác nhau. Khi vật liệu trải qua quá trình biến đổi pha, các tính chất vật lý của chúng thay đổi. Pha là một thuộc tính vật lý của vật chất, và nó có thể tồn tại ở một trong bốn pha cổ điển: rắn, khí, lỏng và plasma. Sự chuyển pha thông thường bao gồm sự chuyển đổi từ chất lỏng sang chất rắn và từ chất lỏng sang thể hơi. Đôi khi, chất rắn có thể chuyển sang chất lỏng và chất rắn sang chất rắn khác. Các tính chất vật lý và hóa học rất quan trọng trong việc xác định tỷ trọng, trọng lượng riêng, độ dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn của các nguyên tố, hợp chất, hợp kim và hỗn hợp.
