粒子（包括离子、原子或者分子）都是紧密排列。粒子之间有很强的吸力，所以只能在原位震动。因而令固体拥有稳定、固定形状和固定容量的特性，只有因施力而切断或打碎时才可改变它的形状。在晶体固体中，粒子（包括原子、分子、和离子）都是以三维空间的结构排列，而同一种物质可以排列成不同形式晶体结构。例如铁在912℃下是面心立方，912℃至1394℃之间便是体心立方。又例如冰，世上已知有关冰的晶体结构有15种，这15种的固体物质状态分别存在于不同的温度和压力之下。在物质状态的转变过程中，固体会透过融化变成液体，相反液体会凝固成固体。如果由固体直接转变为气体，例如在大气压力下的CO2，称之为升华，反之则是凝华。
严格地说，物理上的固态应当指“结晶态”，也即各种晶体所具有的状态。最常见的晶体是食盐，由许多立方形晶体构成。还有许多颜色、形状各异的规则晶体。物质在固态时的突出特征是有一定的体积和几何形状，物理性质具有各向异性。有一定的熔点，熔化时温度不变。
在固体中，分子或原子有规则地排列。每个分子或原子在各自固定的位置上振动。晶体的这种结构称为空间点阵结构。
在温度和气压是常数的情况下，液体的容量是固定的。当固体加热到熔点之上时，便会成为液体。内分子（内原子或者内离子）之间的力仍然不可忽略，但分子有足够的能量，因而可以有相对运动，结构亦是流动的。液体的形状是不定的，由容器的形状来决定。一般情况下液体的容量会比它在固体时要大，水（H2O）是一个反例，因为水从0℃—4℃下密度上升并达到顶点。而物质以液体存在的最高温度和最高压力分别名为临界温度和临界压力。
液体有流动性，与固体不同，液体还有各向同性特点（不同方向上物理性质相同），因为物体由固态变成液态的时候，由于温度的升高使得分子或原子运动剧烈，不可能再保持原来的固定位置，于是产生流动。这时分子或原子间的吸引力还比较大，使它们不至分散远离，因此液体有一定的体积。在液体内部的小区域内仍存在类似晶体的结构——“类晶区”。流动性是“类晶区”彼此间可以移动形成的。
在气态中，分子拥有足够多的动能，因而内分子力的影响相对减少（对于理想气体是0），分子之间的距离也较远。气体并没有限定的形状和容量，但是它会占据整个密封的容器。液体可以透过在常压下加热到沸点或者在常温下加压而转变成气体。当气体温度低过临界温度时，这种气体称为蒸气，可以单独透过加压而变成液体。如果气体的压力等同液体的蒸气压，两者便可达致平衡，固体也是如此。当一种气体的温度和气压分别超越自身的临界压力及临界温度时便成为超临界流体，它拥有气体的特性，同时是一种高密度的溶剂，因此而工业中有不少用途。例如超临界二氧化碳可用透过超流体抽取法去抽取咖啡因，从而制造出脱咖啡因的咖啡。
液体加热会变成气态。这时分子或原子运动更剧烈，“类晶区”不复存在。由于分子或原子间的距离增大，它们之间的引力可以忽略，因此气态主要表现为分子或原子各自的无规则运动，导致气体特性有流动性，没有固定的形状和体积，容易压缩；物理性质具有各向同性。
