Sólidos, líquidos e gases são as três fases principais da matéria. Os sólidos têm uma estrutura cristalina fixa, enquanto os líquidos e os gases fluem mais livremente. A fase da matéria que uma determinada substância exibe depende da temperatura e da pressão.
Os sólidos têm a menor energia interna dos três estados da matéria e são normalmente os mais frios. As moléculas de um sólido são organizadas em um padrão fixo independente da área circundante. Um exemplo de sólido é um cubo de gelo.
Os líquidos não possuem estrutura fixa e apresentam um pouco mais de espaço entre suas moléculas. Eles adaptam sua estrutura molecular para coincidir com o recipiente em que são armazenados e estão sujeitos à gravidade. Os líquidos têm uma viscosidade específica ou fluem com facilidade. A água é um dos líquidos menos viscosos, pois as moléculas de água se movem livremente. Quando a matéria está na forma líquida, tem mais energia térmica do que na forma sólida.
Os gases têm ainda mais energia térmica e liberdade de movimento do que os líquidos; na verdade, eles ocupam todo o recipiente em que estão armazenados. O vapor é a forma gasosa da água líquida. Nem todos os compostos exibem todos os três estados da matéria; dióxido de carbono, por exemplo, transições entre a forma sólida e gasosa. Foi assim que passou a ser chamado de gelo seco.