Jednou z vlastností hmoty je jej stav. stavy hmoty zahrnúť tuhý, kvapalina alebo plynový fázy. Pri vysokých tlakoch a nízkych teplotách je látka v pevnej fáze. Pri nízkom tlaku a vysokej teplote je látka v plynnej fáze. Kvapalná fáza sa objavuje medzi týmito dvoma regiónmi. Na tomto diagrame je bod A v pevnej oblasti. Bod B je v kvapalnej fáze a bod C je v plynnej fáze.
Čiary na fázovom diagrame zodpovedajú deliacim čiaram medzi dvoma fázami. Tieto čiary sú známe ako fázové hranice. V bode na hranici fázy môže byť látka v jednej alebo v ďalších fázach, ktoré sa vyskytujú na oboch stranách hranice. Tieto fázy existujú v rovnováhe.
Vo fázovom diagrame sú dva zaujímavé body. Bod D je bod, v ktorom sa stretávajú všetky tri fázy. Ak je materiál pri tomto tlaku a teplote, môže existovať vo všetkých troch fázach. Tento bod sa nazýva trojitý bod.
Ďalším zaujímavým bodom je, keď sú tlak a teplota dostatočne vysoké na to, aby nedokázali rozlíšiť rozdiel medzi plynnou a kvapalnou fázou. Látky v tejto oblasti môžu nadobúdať vlastnosti a správanie sa plynu aj kvapaliny. Táto oblasť je známa ako oblasť nadkritickej tekutiny. Minimálny tlak a teplota, ak k tomu dôjde, bod E na tomto diagrame, sa nazýva kritický bod.
Niektoré fázové diagramy zvýrazňujú dva ďalšie zaujímavé body. Tieto body sa vyskytujú, keď je tlak rovný 1 atmosfére a prechádza fázovou hranicou. Teplota, pri ktorej bod prechádza cez hranice tuhej látky / kvapaliny, sa nazýva normálny bod tuhnutia. Teplota, pri ktorej bod prechádza hranicou kvapalina / plyn, sa nazýva normálny bod varu. Fázové diagramy sú užitočné na znázornenie toho, čo sa stane, keď sa tlak alebo teplota pohybuje z jedného bodu do druhého. Keď cesta prechádza hraničnou čiarou, dôjde k fázovej zmene.
Každý hraničný priechod má svoj vlastný názov v závislosti od smeru, ktorým je hranica prekročená.
Pri prechode z tuhej fázy do kvapalnej fázy cez hranice tuhá látka / kvapalina sa materiál topí.
Pri pohybe v opačnom smere, kvapalná fáza na pevnú fázu, materiál zamrzne.
Pri pohybe medzi tuhými a plynnými fázami sa materiál podrobí sublimácii. V opačnom smere sa plyn na pevné fázy nanáša.
Zmena z kvapalnej fázy na plynnú sa nazýva odparovanie. Opačný smer, plynná fáza na kvapalnú fázu, sa nazýva kondenzácia.
Existujú ďalšie fázy hmoty, napríklad plazma. Tieto však nie sú zahrnuté do fázových diagramov, pretože na vytvorenie týchto fáz sú potrebné osobitné podmienky.
Niektoré fázové diagramy obsahujú ďalšie informácie. Napríklad fázový diagram látky, ktorá tvorí kryštál, môže obsahovať čiary, ktoré označujú rôzne možné kryštalické formy. Fázový diagram pre vodu môže obsahovať teploty a tlaky, pri ktorých ľad vytvára ortorombické a hexagonálne kryštály. Fázový diagram pre organickú zlúčeninu by mohol obsahovať mezofázy, ktoré sú medziproduktovými fázami medzi pevnou látkou a kvapalinou. Mezofázy sú zvlášť zaujímavé pre technológiu s tekutými kryštálmi.
Zatiaľ čo fázové diagramy vyzerajú na prvý pohľad jednoduché, obsahujú množstvo informácií týkajúcich sa materiálu pre tých, ktorí sa ich naučia čítať.