Propriedades físicas são aquelas que podem ser vistas ou usadas sem alterar suas propriedades físicas ou identidades, enquanto as propriedades químicas são aquelas que mudam na estrutura e composição. As propriedades físicas compartilham o mesmo conjunto de propriedades gerais de matéria, que inclui cor, densidade e dureza. As propriedades químicas, no entanto, são caracterizadas por propriedades que mudam, como inflamabilidade, resistência à corrosão e à oxidação.
A transformação de um material não significa necessariamente que suas propriedades mudem de composição física para química. Quando os materiais mudam de sólidos para vapores líquidos, por exemplo, eles não se tornam substâncias diferentes; apenas sua forma e estados mudam. Por exemplo, gelo, água líquida e vapor de água ainda são considerados água, apenas em formas diferentes. Quando os materiais passam por transformações de fase, suas propriedades físicas mudam. Fase é uma propriedade física da matéria e pode existir em uma das quatro fases clássicas: sólida, gasosa, líquida e plasma. As transições de fase normalmente incluem transições de líquidos para sólidos e de líquidos para vapores. Ocasionalmente, os sólidos podem fazer a transição para líquidos e sólidos para outros sólidos. As propriedades físicas e químicas são importantes na determinação da densidade, gravidade específica, condutividade térmica e resistência à corrosão de elementos, compostos, ligas e misturas.