L'énergie thermique, ou température, de l'eau solide ne change pas lorsqu'elle fond en eau liquide. Au lieu de cela, toute l'énergie thermique absorbée de son environnement est convertie en énergie potentielle par la rupture du liaisons hydrogène rigides dans la glace d'eau. L'énergie thermique de l'eau bouillante, ainsi que de l'eau de condensation ou de congélation, reste également constante car toute l'énergie thermique transférée va de ou vers l'énergie potentielle.
Les matériaux purs en général ne se transforment pas en énergie thermique lors des changements de phase. Cependant, cela n'est vrai qu'avec des composés purs ou des substances élémentaires. Des solutions telles que l'eau salée se transforment en énergie thermique lorsqu'elles subissent des changements de phase, à la fois en raison des différentes propriétés thermiques des particules dissoutes et des changements de leur concentration. Par exemple, l'eau salée bout à une température plus élevée que l'eau douce, et au fur et à mesure qu'elle bout, la concentration de sel augmente, augmentant encore la température d'ébullition.
La capacité des substances à absorber la chaleur sous forme d'énergie potentielle plutôt que d'augmenter la température est utile pour les situations où l'isolation ou un autre contrôle de la température est nécessaire, selon l'Université du Tennessee, Knoxville. Dans certaines parois structurelles avancées, par exemple, de minuscules cellules de paraffine commencent à fondre à des températures élevées. Cela réduit et ralentit la transmission de la chaleur car pendant qu'elle fond, le mur n'augmente pas en température.
