Les propriétés physiques sont celles qui peuvent être vues ou utilisées sans changer leurs propriétés physiques ou leur identité, tandis que les propriétés chimiques sont celles qui changent de structure et de composition. Les propriétés physiques partagent la même suite de propriétés générales de matière, qui comprend la couleur, la densité et la dureté. Les propriétés chimiques, cependant, sont caractérisées par des propriétés qui changent, telles que l'inflammabilité, la corrosion et la résistance à l'oxydation.
La transformation d'un matériau ne signifie pas nécessairement que ses propriétés passent d'une composition physique à une composition chimique. Lorsque les matériaux passent des solides aux vapeurs liquides, par exemple, ils ne deviennent pas des substances différentes ; seuls leur forme et leurs états changent. Par exemple, la glace, l'eau liquide et la vapeur d'eau sont toujours considérées comme de l'eau, mais sous différentes formes. Lorsque les matériaux subissent des transformations de phase, leurs propriétés physiques changent. La phase est une propriété physique de la matière, et elle peut exister dans l'une des quatre phases classiques : solide, gazeuse, liquide et plasma. Les transitions de phase comprennent habituellement les transitions des liquides aux solides et des liquides aux vapeurs. Parfois, les solides peuvent se transformer en liquides et les solides en d'autres solides. Les propriétés physiques et chimiques sont importantes pour déterminer la densité, la densité, la conductivité thermique et la résistance à la corrosion des éléments, composés, alliages et mélanges.