Um sólido pode se transformar diretamente em um gás por meio de um processo denominado sublimação. Nesse caso, o sólido vaporiza sem passar pelo estágio intermediário de líquido. Por exemplo, no ciclo da água, isso envolveria neve ou gelo se transformando diretamente em vapor d'água sem passar pelo processo de derretimento. O processo oposto, no qual o vapor se transforma em gelo, é conhecido como deposição.
Muitas vezes é difícil observar a sublimação. Se você quiser fazer um experimento, pendure uma toalha molhada do lado de fora em um dia em que a temperatura esteja abaixo de zero. Após um período de tempo, o gelo da camisa desaparece. Outra maneira de ver a sublimação é dar uma olhada no "gelo seco". Este material é na verdade dióxido de carbono que foi congelado, um processo que ocorre a uma temperatura de menos 109,3 F. Quando você expõe "gelo seco" ao ar, ele libera uma névoa, que é na verdade uma mistura de umidade e frio ar que aparece quando exposto ao ar mais quente. Quando os ventos estão secos e a umidade é baixa, a sublimação acontece mais facilmente, principalmente em altitudes mais elevadas, porque a pressão do ar está em um nível mais baixo do que próximo ao nível do mar.