A legtöbb kémiai anyag – a hőmérséklettől és a nyomástól függően – négy halmazállapotban lehet stabil állapotú: szilárd, folyékony, gáz (másképpen légnemű) és plazmaállapot. Elméletileg minden anyag mind a négy halmazállapotban előfordulhat, a gyakorlatban viszont sok szilárd anyag elbomlik vagy átalakul az olvadáspontjánál kisebb hőmérsékleten, azaz inkongruens olvadáspontja van. Ugyanilyen okok miatt sok anyagnak nem létezik légnemű halmazállapota, vagyis már a forráspontjánál kisebb hőmérsékleten termikusan elbomlik.A légnemű halmazállapotban ugyanazon anyag lehet vagy gáz vagy gőz. Egyszerűen kifejezve: ha a légnemű anyag hőmérséklete annak kritikus hőmérséklete alatt van, akkor azt gőznek nevezzük, ha a hőmérséklete a kritikus felett van, akkor azt gáznak hívjuk, a folyékony halmazállapotú anyag neve pedig folyadék. A folyadék és a szilárd halmazállapotot gyűjtőnéven kondenzált halmazállapotnak nevezzük, a légnemű és folyékony halmazállapotú anyagok gyűjtőneve pedig cseppfolyós közeg vagy egyszerűen közeg. A különbség a légnemű és a folyékony halmazállapot között az, hogy a légnemű halmazállapotú anyagokkal ellentétben a folyadékok szabad felszínnel rendelkezhetnek.
Ha egy gőzt összenyomunk (komprimáljuk), akkor az folyadékká válik (cseppfolyósodik), de egy gázt nem lehet nyomással cseppfolyósítani, csak ha előbb azt az annak egyéni kritikus hőmérséklete alá hűtjük, hogy gőzzé alakuljon. Azt a minimális nyomást, ami a gőz cseppfolyósítására szükséges, kritikus nyomásnak nevezzük, az anyag térfogatát kritikus hőmérsékletén kritikus nyomása alatt kritikus térfogatnak. Ilyen körülmények között az anyag kritikus állapotban van.
A különböző halmazállapotok dinamikus folyamatokban átalakulhatnak egymássá.
