Les solides, les liquides et les gaz sont les trois phases principales de la matière. Les solides ont une structure cristalline fixe, tandis que les liquides et les gaz sont plus fluides. La phase de la matière que présente une substance donnée dépend de la température et de la pression.
Les solides ont la moins d'énergie interne des trois états de la matière et sont généralement les plus froids. Les molécules d'un solide sont disposées selon un motif fixe indépendant de la zone environnante. Un exemple de solide est un glaçon.
Les liquides n'ont pas de structure fixe et ont un peu plus d'espace entre leurs molécules. Ils adaptent leur structure moléculaire au contenant dans lequel ils sont stockés et sont soumis à la gravité. Les liquides ont une viscosité spécifique ou une facilité d'écoulement. L'eau est l'un des liquides les moins visqueux, car les molécules d'eau se déplacent librement. Lorsque la matière est sous forme liquide, elle a plus d'énergie thermique que sous forme solide.
Les gaz ont encore plus d'énergie thermique et de liberté de mouvement que les liquides ; en effet, ils occupent tout le conteneur dans lequel ils sont stockés. La vapeur est la forme gazeuse de l'eau liquide. Tous les composés ne présentent pas les trois états de la matière ; le dioxyde de carbone, par exemple, les transitions entre la forme solide et gazeuse. C'est ainsi qu'on l'a appelé glace carbonique.