A força das ligações interatômicas e intermoleculares em um material, bem como a temperatura e a pressão, determinam o estado da matéria que ele assume. Os estados do material em diferentes temperaturas e pressões são representados por diagramas de fase.
Os estados mais comuns de um material incluem sólidos, líquidos e gases. Os materiais assumem um estado sólido quando as energias de ligação intermolecular e interatômica excedem a energia cinética das moléculas ou átomos do material devido à vibração térmica.
Os materiais assumem um estado líquido quando a energia de ligação intermolecular e interatômica são comparáveis com a energia cinética térmica. A interação mais forte entre as moléculas de líquido resulta em maior viscosidade.
Os materiais assumem um estado gasoso quando a energia de ligação intermolecular e interatômica é muito mais baixa do que a energia cinética térmica. Em muitos casos, a interação entre átomos de gás ou moléculas pode ser completamente negligenciada. Quanto maior se torna a energia cinética térmica, mais insignificantes são as interações entre os átomos de gás ou moléculas.
A energia térmica é descrita pela temperatura do material. Essa energia geralmente é proporcional a algum valor que contém o produto da constante de Boltzmann e a temperatura em graus Kelvin, chamada de temperatura absoluta. Uma pressão mais alta pode fazer com que os átomos e as moléculas se aproximem, levando os materiais a assumirem os estados sólido ou líquido a temperaturas abaixo de seus pontos de fusão ou ebulição, respectivamente.
