Μία από τις ιδιότητες της ύλης είναι η κατάστασή της. Κράτη της ύλης περιλαμβάνω στερεός, υγρό ή αέριο φάσεις. Σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες, η ουσία βρίσκεται στη στερεά φάση. Σε χαμηλή πίεση και υψηλή θερμοκρασία, η ουσία βρίσκεται στη φάση αερίου. Η υγρή φάση εμφανίζεται μεταξύ των δύο περιοχών. Σε αυτό το διάγραμμα, το σημείο Α είναι στην στερεά περιοχή. Το σημείο Β είναι στην υγρή φάση και το σημείο C βρίσκεται στην αέρια φάση.
Οι γραμμές σε ένα διάγραμμα φάσης αντιστοιχούν στις διαχωριστικές γραμμές μεταξύ δύο φάσεων. Αυτές οι γραμμές είναι γνωστές ως όρια φάσης. Σε ένα σημείο σε ένα όριο φάσης, η ουσία μπορεί να βρίσκεται σε μία ή σε άλλες φάσεις που εμφανίζονται σε κάθε πλευρά του ορίου. Αυτές οι φάσεις υπάρχουν σε ισορροπία μεταξύ τους.
Υπάρχουν δύο σημεία ενδιαφέροντος σε ένα διάγραμμα φάσης. Το σημείο Δ είναι το σημείο όπου συναντώνται και οι τρεις φάσεις. Όταν το υλικό βρίσκεται σε αυτή την πίεση και θερμοκρασία, μπορεί να υπάρχει και στις τρεις φάσεις. Αυτό το σημείο ονομάζεται
Το άλλο σημείο ενδιαφέροντος είναι όταν η πίεση και η θερμοκρασία είναι αρκετά υψηλές ώστε να μην μπορούν να διακρίνουν τη διαφορά μεταξύ των αερίων και των υγρών φάσεων. Οι ουσίες στην περιοχή αυτή μπορούν να πάρουν τις ιδιότητες και τις συμπεριφορές τόσο αερίων όσο και υγρών. Αυτή η περιοχή είναι γνωστή ως περιοχή υπερκρίσιμου υγρού. Η ελάχιστη πίεση και θερμοκρασία όπου συμβαίνει αυτό, το σημείο Ε στο διάγραμμα αυτό, είναι γνωστό ως το κρίσιμο σημείο.
Ορισμένα διαγράμματα φάσεων υπογραμμίζουν δύο άλλα σημεία ενδιαφέροντος. Αυτά τα σημεία συμβαίνουν όταν η πίεση ισούται με 1 ατμόσφαιρα και διασχίζει μια οριακή γραμμή φάσης. Η θερμοκρασία όπου το σημείο διασχίζει το όριο στερεών / υγρών ονομάζεται κανονικό σημείο ψύξης. Η θερμοκρασία όπου το σημείο διασχίζει το όριο υγρού / αερίου ονομάζεται κανονικό σημείο βρασμού. Τα διαγράμματα φάσεων είναι χρήσιμα για να δείξουν τι θα συμβεί όταν η πίεση ή η θερμοκρασία μετακινηθεί από το ένα σημείο στο άλλο. Όταν η διαδρομή διασχίζει μια οριακή γραμμή, εμφανίζεται μια αλλαγή φάσης.
Κάθε διασταύρωση ορίων έχει το δικό της όνομα ανάλογα με την κατεύθυνση που διασχίζει το όριο.
Όταν μετακινείται από τη στερεά φάση στην υγρή φάση κατά μήκος του ορίου στερεού / υγρού, το υλικό τήκεται.
Όταν κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση, υγρή φάση σε στερεή φάση, το υλικό είναι παγωμένο.
Κατά τη μετακίνηση μεταξύ στερεών και αερίων φάσεων, το υλικό υφίσταται εξάχνωση. Στην αντίθετη κατεύθυνση, αέρια προς στερεά φάσεις, το υλικό υφίσταται εναπόθεση.
Η αλλαγή από τη φάση υγρού σε αέρια φάση ονομάζεται εξάτμιση. Η αντίθετη κατεύθυνση, φάση αερίου προς υγρή φάση, ονομάζεται συμπύκνωση.
Υπάρχουν και άλλες φάσεις της ύλης, όπως το πλάσμα. Ωστόσο, αυτές δεν τείνουν να συμπεριλαμβάνονται στα διαγράμματα φάσεων επειδή απαιτούνται ειδικές συνθήκες για τον σχηματισμό αυτών των φάσεων.
Ορισμένα διαγράμματα φάσεων περιέχουν πρόσθετες πληροφορίες. Για παράδειγμα, ένα διάγραμμα φάσεων για μια ουσία που σχηματίζει ένα κρύσταλλο μπορεί να περιέχει γραμμές που υποδηλώνουν τις διάφορες πιθανές μορφές κρυστάλλων. Ένα διάγραμμα φάσης για το νερό μπορεί να περιλαμβάνει τις θερμοκρασίες και τις πιέσεις στις οποίες ο πάγος σχηματίζει ορθορομβικό και εξαγωνικό κρύσταλλο. Ένα διάγραμμα φάσης για μια οργανική ένωση θα μπορούσε να περιλαμβάνει μεσοφάσες, οι οποίες είναι ενδιάμεσες φάσεις μεταξύ ενός στερεού και ενός υγρού. Οι μεσοφάσες παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την τεχνολογία υγρών κρυστάλλων.
Ενώ τα διαγράμματα φάσεων φαίνονται απλά με την πρώτη ματιά, περιέχουν μια πληθώρα πληροφοριών σχετικά με το υλικό για όσους μαθαίνουν να τα διαβάσουν.