Atomlar enerji kazandığında, elektronlar daha yüksek yörüngelere atlar ve tüm atom daha enerjik olarak hareket eder. Belirlenen enerji seviyelerinde, atom maddenin fiziksel halini katıdan sıvıya, gazdan plazmaya değiştirir .
Bir bütün olarak atom enerji kazanmaz; tüm enerji çekirdeği kabukları içinde yörüngede tutan elektronlarda depolanır. Uyarılmış veya enerjilendirilmiş elektronlar bir kabuktan diğerine dışarı doğru hareket eder, katı kristalin yapısını, en az enerjik yapıyı bozar ve atomların sıvı halde serbestçe akmasına izin verir. Bu sıvı hal, atomlar arasındaki yakın temayı koruduğundan kolayca sıkıştırılamaz. Bir atom daha fazla enerji kazandığında, sıvının aksine sıkıştırılabilecek bir gaz haline gelir.
Maddenin dördüncü durumunda, plazma, gaz halindeki atomdaki elektronlar öylesine enerjik hale gelir ki, atomdan tamamen kaçarlar. Bu sıcak maddenin durumu tamamen enerjisiz serbest elektronlardan ve iyonlardan oluşur. Plazmaların eşsiz özellikleri, plazma televizyonların gelişmesine yol açtı ve araştırmacılar, temiz, bol enerji kaynakları oluşturmak için nükleer füzyon reaktörlerinde serbest elektron ve çıplak proton alanı olan plazma hidrojeni kullanma olanaklarını araştırıyor.
