Jedną z właściwości materii jest jej stan. Stany materii zawierać solidny, ciekły lub gaz fazy Przy wysokich ciśnieniach i niskich temperaturach substancja jest w fazie stałej. Przy niskim ciśnieniu i wysokiej temperaturze substancja znajduje się w fazie gazowej. Faza ciekła pojawia się między dwoma regionami. Na tym schemacie punkt A znajduje się w obszarze pełnym. Punkt B znajduje się w fazie ciekłej, a punkt C znajduje się w fazie gazowej.
Linie na schemacie faz odpowiadają liniom podziału między dwiema fazami. Linie te są znane jako granice faz. W punkcie na granicy faz substancja może znajdować się w jednej lub w drugiej fazie, która pojawia się po obu stronach granicy. Fazy te istnieją w równowadze ze sobą.
Na diagramie fazowym znajdują się dwa punkty zainteresowania. Punkt D to punkt, w którym spotykają się wszystkie trzy fazy. Gdy materiał ma takie ciśnienie i temperaturę, może istnieć we wszystkich trzech fazach. Ten punkt nazywa się potrójny punkt.
Innym interesującym punktem jest to, że ciśnienie i temperatura są wystarczająco wysokie, aby nie można było odróżnić fazy gazowej od ciekłej. Substancje w tym regionie mogą przyjmować właściwości i zachowania zarówno gazu, jak i cieczy. Obszar ten jest znany jako obszar płynu nadkrytycznego. Minimalne ciśnienie i temperatura, w których ma to miejsce, punkt E na tym schemacie, jest znany jako punkt krytyczny.
Niektóre diagramy faz podkreślają dwa inne interesujące punkty. Punkty te występują, gdy ciśnienie jest równe 1 atmosferze i przekracza linię graniczną fazy. Temperatura, w której punkt przecina granicę ciało stałe / ciecz, nazywana jest normalnym punktem zamarzania. Temperatura, w której punkt przecina granicę ciecz / gaz, nazywana jest normalną temperaturą wrzenia. Diagramy fazowe są przydatne, aby pokazać, co się stanie, gdy ciśnienie lub temperatura przemieszczają się z jednego punktu do drugiego. Gdy ścieżka przecina linię graniczną, następuje zmiana fazy.
Każde przejście graniczne ma swoją nazwę w zależności od kierunku przekroczenia granicy.
Podczas przechodzenia z fazy stałej do fazy ciekłej przez granicę ciało stałe / ciecz, materiał topi się.
Przesuwając się w przeciwnym kierunku, od fazy ciekłej do fazy stałej, materiał zamarza.
Podczas przechodzenia między fazami ciała stałego a fazami gazowymi materiał ulega sublimacji. W przeciwnym kierunku, od fazy gazowej do stałej, materiał ulega osadzaniu.
Przejście z fazy ciekłej na fazę gazową nazywa się odparowaniem. Odwrotny kierunek, od fazy gazowej do fazy ciekłej, nazywa się kondensacją.
Istnieją inne fazy materii, takie jak plazma. Jednak zwykle nie są one uwzględniane w schematach faz, ponieważ do utworzenia tych faz wymagane są specjalne warunki.
Niektóre diagramy faz zawierają dodatkowe informacje. Na przykład schemat fazowy substancji tworzącej kryształ może zawierać linie wskazujące różne możliwe formy kryształów. Schemat fazowy wody może obejmować temperatury i ciśnienia, w których lód tworzy kryształy rombowe i heksagonalne. Schemat fazowy związku organicznego może obejmować mezofazy, które są fazami pośrednimi między ciałem stałym a cieczą. Mezofazy są szczególnie interesujące w technologii ciekłokrystalicznej.
Choć schematy fazowe na pierwszy rzut oka wyglądają na proste, zawierają bogactwo informacji dotyczących materiałów dla tych, którzy uczą się je czytać.