Bien que la plupart des substances puissent se produire dans l'un des quatre stades de la matière (solide, liquide, gazeux ou plasma), les facteurs qui déterminent l'état de la substance sont sa structure chimique et la température. Lorsque la température augmente, elle excite les molécules individuelles, les obligeant à se déplacer plus rapidement et à s'éloigner les unes des autres.
Le contraire est également vrai, car la diminution de la température ralentit les molécules et les place dans un arrangement plus proche et plus ordonné.
Alors que l'ajout ou la suppression d'énergie en augmentant ou en diminuant la température de la substance entraîne un changement d'état physique de cette substance, par exemple en passant d'un liquide à un gaz ou à un solide, la façon dont les molécules sont disposées joue un rôle majeur dans quel état cette substance est à une certaine température. C'est pourquoi certaines choses, comme l'eau, peuvent être liquides à température ambiante, tandis que d'autres comme l'hélium ou l'oxygène peuvent exister sous forme de gaz à la même température.
Lorsqu'une substance passe d'un état à un autre, le changement n'est que physique, car le changement de température n'a pas d'effet sur sa structure chimique. Par exemple, l'eau est toujours H2O, qu'il s'agisse d'eau liquide, de glace ou de vapeur d'eau.
