Keď má sústava v rovnovážnom stave vo všetkých častiach rovnaké fyzikálne a chemické vlastnosti, napr. rovnakú hustotu, štruktúru, rovnaké chemické zloženie, nazýva sa fáza. Prechod látky z jednej fázy do druhej sa volá fázová premena.
Topenie a tuhnutie
Keď zohrievame teleso z kryštalickej látky, zvyšuje sa jeho teplota a po dosiahnutí teploty topenia tt sa premieňa na kvapalinu s tou istou teplotou - topí sa. Keď sa teleso z kryštalickej látky s hmotnosťou m a s teplotou topenia premení na kvapalinu s tou istou teplotou, príjme skupenské teplo topenia Lt. Pre telesá z rozličných látok tej istej hmotnosti je táto veličina rôzna. Preto zavádzame veličinu merné skupenské teplo topenia lt, definované vzťahom:
lt = Lt / m [ lt ] = J.kg-1
Keď kvapalinu, ktorá vznikla topením kryštalickej látky, ochladzujeme, mení sa pri teplote tuhnutia(rovnajúcej sa teplote topenia), na pevné teleso - tuhne. Pritom odovzdá svojmu okoliu skupenské teplo tuhnutia rovnajúce sa Lt.
Pevné amorfné látky pri zohrievaní postupne mäknú, až sa premenia na kvapalinu. Preto nemajú stálu teplotu topenia.
Keď kryštalická látka prijíma teplo, zväčšuje sa stredná kinetická energia kmitavého pohybu častíc. Častice zväčšujú rozkmity, čím sa zväčšuje aj stredná vzdialenosť medzi nimi. V dôsledku toho sa zväčšuje aj stredná potenciálna energia častíc. Keď látka dosiahne teplotu topenia, nadobúdajú rozkmity častíc také hodnoty, že sa narušuje väzba medzi časticami mriežky; mriežka sa začne rozpadávať, látka sa topí. V rozličných kryštalických látkach sú väzbové sily medzi časticami rozlične veľké. Preto každá kryštalická látka sa začne topiť pri danom vonkajšom tlaku, pri celkom určitej teplote. Hoci kryštalická látka pri topení prijíma skupenské teplo, nemení sa stredná kinetická energia častíc, a tým ani teplota látky. Zväčšuje sa však stredná potenciálna energia častíc. To značí, že pri teplote topenia je vnútorná energia roztaveného telesa väčšia, ako vnútorná energia toho istého telesa v kryštalickom stave pri rovnakej teplote. Keď sa všetka látka roztopí a prijíma ďalšie teplo, opäť sa zväčšuje stredná kinetická energia častíc a preto sa teplota kvapaliny zvyšuje.
Keď kvapalina, ktorá vznikla topením kryštalickej látky, odovzdáva teplo chladnejším telesám, ktorú je obklopujú, zmenší sa stredná kinetická energia častíc, a tým aj teplota látky. Ak dosiahne teplotu tuhnutia, začnú sa v kvapaline vplyvom väzbových síl tvoriť kryštalizačné jadrá, tzv.