Bilim adamları tipik olarak fiziksel formunu değişen maddenin durumu olarak değiştiren bir maddeye atıfta bulunur. Maddenin halindeki bu değişiklikler, parçacıkları birbirine daha fazla iterek, daha yoğun bir durum oluşturarak veya daha fazla çekerek katıların, sıvıların ve gazların yoğunluğunu etkileyen sıcaklık ve hava basıncındaki değişikliklerden kaynaklanmaktadır.
Bir katı, bir sıvıya dönüşürken, buzun suya dönmesi gibi bir terim eriyor. Tersi olduğunda ve sıvı katılaşınca, işleme donma denir. Bir sıvı buhara dönüştüğünde, bu maddenin halini, buharlaşma olarak adlandırılan kimyasal bir değişimle bir sıvıdan bir gaza dönüştürmektedir ve bir gazdan bir sıvıya, durumun tersine dönüşüne yoğunlaşma denmektedir. Bir katı ayrıca, kuru buz eridiğinde olduğu gibi süblimasyon adı verilen bir işlemle doğrudan gaza dönüşebilir. Biriktirme adı verilen işlem, bir gaz bir pencerede don oluştuğunda olduğu gibi doğrudan bir katıya dönüştüğünde gerçekleşir.
Normal katı, sıvı ve gaz hallerine ek olarak, bazı elementler bir iyonizasyon işlemi yoluyla bir plazma halini de alabilirler. Yalnızca gazlar, tipik olarak sıcaklıkta önemli bir artışa maruz kaldıklarında iyonlaşabilir ve plazma haline gelebilir.
