As mudanças de fase envolvendo a absorção de calor são fusão, vaporização, sublimação e ionização. A fusão descreve o processo de transformação de um sólido em líquido, enquanto a vaporização ocorre quando um líquido se transforma em gás. A ionização é o processo usado para converter um gás em plasma, e o processo pelo qual um sólido se transforma diretamente em um gás é conhecido como sublimação.
Todas as quatro mudanças de fase requerem um aumento na temperatura, uma diminuição na pressão ou ambos, e são chamadas de reações endotérmicas porque absorvem calor. O aumento do calor leva a um aumento da energia cinética entre as moléculas da substância. O aumento da energia cinética leva a mais movimento das moléculas, permitindo que elas se espalhem ainda mais para o estado de baixa pressão da matéria. Um gás se transforma em plasma por meio de um aumento de temperatura, como acontece com as outras fases, ou por meio de uma carga eletromagnética. Nessa mudança, os elétrons ficam tão energizados que saltam entre os átomos, mudando a carga das moléculas. Além dos quatro estados tradicionais da matéria, outros estados intermediários podem ocorrer devido à absorção de calor. Fases adicionais da matéria incluem vidro, cristais, superfluidos, condensado, matéria degenerada e plasma quark-gluon.
