Faz dengesi, bir molekülün iki fazı arasındaki dengenin durumudur. Maddenin veya ısı enerjisinin bir fazdan diğer bir faza transferi, madde veya ısı enerjisinin ters yönde aktarım hızına eşit olduğunda oluşur.
Faz dengesinin itici kuvvetleri, faz dengesi sırasında eşittir. Üç farklı bileşik fazı katı, sıvı ve gazdır. Fazları değiştirmek için, bir bileşiğin madde veya ısı şeklinde enerji kazanması veya kaybetmesi gerekir. Sisteme yeterli enerji uygulanırsa bileşikler bir fazdan diğerine değişebilir.