Katı, sıvı ve gaz, belirli bir maddenin maruz kalabileceği üç ana durumdur. Belirli bir maddenin katı, sıvı ve gaz hallerinin hepsi aynı kimyasal formülü paylaşır, ancak madde içindeki moleküllerin ve atomların durumu her durum için farklıdır.
Genel olarak, sıcaklık arttıkça bir madde bir katıdan sıvıya gaza geçer ve sıcaklık düştüğünde ters yönde hareket eder. Bir gazdaki moleküller daha hızlı hareket eder ve bir sıvıda bulunanlardan daha hızlı yayılır, bu da bir katı içindeki moleküllerden daha hızlı ve daha ileri hareket eder. Plazma, maddenin dördüncü büyük halidir.