La materia del Universo se presenta en distintos estados de agregación, según sus condiciones de temperatura y presión. Los tres estados de agregación principales que se dan en la Naturaleza de forma habitual son:
- Sólido: Las fuerzas que unen las partículas son bastante intensas por lo que estas se encuentran en posiciones fijas, ordenadas y próximas entre sí. Las partículas solamente tienen movimientos de vibración en torno a dichas posiciones fijas
- Líquido: Las fuerzas de unión son más débiles que en los sólidos. Las partículas pueden desplazarse de un punto a otro dentro del líquido, pero se encuentran juntas
- Gaseoso: Las fuerzas de unión entre las partículas son prácticamente despreciables por lo que el desorden es total. Existe mucho espacio vacío entre partículas, tienen libertad absoluta de movimiento (movimientos de vibración, de traslación y de rotación) y la velocidad de las partículas se explica por la ley de distribución de Maxwell.
Por ejemplo, el hielo (sólido), el agua líquida (líquido) y el vapor de agua (gaseoso) son diferentes estados de agregación del agua. Cuando pasamos de uno a otro se dice que se ha producido un cambio de estado. Cada estado de agregación presenta propiedades físicas comunes, relacionadas con las fuerzas de unión entre las partículas (moléculas, iones, etc) de la sustancia. Se puede provocar un cambio de estado en una sustancia modificando su temperatura y/o su presión.
Al paso directo de sólido a gas, sin pasar por líquido se le llama sublimación. Al paso de gas a sólido sin pasar por líquido se le denomina sublimación inversa.