Maddenin doğada katı, sıvı ve gaz olmak üzere üç temel hali bulunur. Bu haller arasındaki geçişlere ise hal değişimi denir. Hal değişimleri, maddenin sıcaklığının değişmesiyle meydana gelir ve maddenin kimyasal yapısında herhangi bir değişiklik olmaz. Sadece moleküller arasındaki bağlar zayıflar veya güçlenir.
Erime, katı bir maddenin ısı alarak sıvı hale geçmesidir. Erime olayı, maddenin erime noktasına ulaşmasıyla başlar. Erime noktası, her madde için farklı bir sıcaklık değeridir. Örneğin, buzun erime noktası 0°C'dir.
Donma, sıvı bir maddenin ısı vererek katı hale geçmesidir. Donma olayı, maddenin donma noktasına ulaşmasıyla başlar. Donma noktası, erime noktasıyla aynıdır. Yani, bir madde hangi sıcaklıkta erirse, aynı sıcaklıkta donar. Örneğin, suyun donma noktası 0°C'dir.
Buharlaşma, sıvı bir maddenin ısı alarak gaz haline geçmesidir. Buharlaşma, her sıcaklıkta gerçekleşebilir. Ancak, sıcaklık arttıkça buharlaşma hızı da artar. Buharlaşmanın en hızlı olduğu duruma kaynama denir. Kaynama, sıvının her yerinde meydana gelir ve sıvının kaynama noktasına ulaşmasıyla başlar. Örneğin, suyun kaynama noktası 100°C'dir.
Bunların yanı sıra, bazı maddeler katı halden doğrudan gaz hale (süblimleşme) veya gaz halden doğrudan katı hale (kırağılaşma) geçebilirler. Örneğin, naftalin süblimleşir, havadaki su buharı soğuk yüzeylerde kırağılaşır.