Βασική διαφορά: Το στερεό, το υγρό, το αέριο και το πλάσμα είναι οι τέσσερις πρωταρχικές καταστάσεις της ύλης στις οποίες μπορούν να βρεθούν αντικείμενα στη Γη. Το στερεό είναι μια κατάσταση ύλης που έχει σταθερό σχήμα και σταθερό όγκο. Το υγρό είναι μια κατάσταση ύλης που δεν έχει καθορισμένο σχήμα αλλά έχει καθορισμένο όγκο.
Το στερεό είναι μια κατάσταση ύλης που έχει σταθερό σχήμα και σταθερό όγκο. Ένα στερεό αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια ύλης όπως άτομα και μόρια που συγκρατούνται από χημικούς δεσμούς. Τα άτομα και τα μόρια κρατούνται άκαμπτα στη θέση τους και δεν επιτρέπουν στο στερεό να αλλάζει σχήμα ή όγκο. Ως εκ τούτου, ένα στερεό δεν μπορεί να συμπληρώσει το σχήμα ενός δοχείου όπως ένα υγρό ή να γεμίσει κάθε χώρο ενός δοχείου σαν ένα αέριο.
Τα άτομα και τα μόρια σε ένα στερεό είναι σφιχτά συνδεδεμένα μεταξύ τους είτε σε ένα κανονικό γεωμετρικό πλέγμα είτε ακανόνιστα. Το κανονικό γεωμετρικό πλέγμα είναι το πιο κοινό και μπορεί να βρεθεί στα περισσότερα στερεά, συμπεριλαμβανομένου του πάγου. Τα στερεά με ακανόνιστα συνδεδεμένα άτομα είναι γνωστά ως άμορφα στερεά. Αυτό περιλαμβάνει γυαλί και πολυστυρένιο.
Όταν θερμαίνονται κάποια στερεά, η ενέργεια από τη θερμότητα απορροφάται από τα άτομα. Στη συνέχεια τα άτομα εξέρχονται και αρχίζουν να κινούνται. Οι δεσμοί που κρατούσαν το άτομο στη θέση του τείνουν να χαλαρώσουν, επιτρέποντας στα άτομα να μετακινούνται μακρύτερα ο ένας από τον άλλο. Ουσιαστικά, αυτή είναι η διαδικασία τήξης. Όταν το στερεό έχει λειώσει καλά, τότε θεωρείται ότι είναι υγρό.
Το υγρό είναι μια κατάσταση ύλης που δεν έχει καθορισμένο σχήμα αλλά έχει καθορισμένο όγκο. Το υγρό αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια όπως είναι τα άτομα και τα μόρια που συγκρατούνται από τους χημικούς δεσμούς. Το υγρό μοιράζεται πολλά από τα χαρακτηριστικά του με τις στερεές και αέριες καταστάσεις. Όπως είναι παρόμοιο με ένα αέριο, είναι ελεύθερο ρεύμα και μπορεί να πάρει το σχήμα του δοχείου στο οποίο είναι τοποθετημένο, εντούτοις σε αντίθεση με ένα αέριο δεν μπορεί να γεμίσει κάθε χώρο του δοχείου. Η πυκνότητα του υγρού είναι πιο κοντά στο στερεό από το αέριο και οι δύο ονομάζονται συμπυκνωμένες ύλες. Μια διακριτή ιδιότητα της υγρής κατάστασης είναι η επιφανειακή τάση που έχει ως αποτέλεσμα την διαβροχή αντικειμένων όταν βυθίζεται σε αυτήν.
Τα σωματίδια υγρών οριοθετούνται σταθερά αλλά όχι άκαμπτα, γεγονός που τους δίνει τη δυνατότητα να ρέουν. Είναι επίσης σε θέση να κινούνται το ένα το άλλο ελεύθερα, με περιορισμένη κινητικότητα σωματιδίων. Ο μετασχηματισμός του υγρού σε άλλες καταστάσεις έχει να κάνει με τα μόρια του. καθώς θερμαίνεται το υγρό, τα μόρια αυξάνουν τις δονήσεις και την κίνηση, προκαλώντας τους να δημιουργήσουν μεγαλύτερες αποστάσεις μεταξύ τους. Καθώς η απόσταση αυξάνεται, μετά από λίγο το υγρό μετατρέπεται σε αέριο. Κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, καθώς το υγρό ψύχεται, τα μόρια ενώνονται και σχηματίζουν μια συγκεκριμένη τάξη, γνωστή ως κρυσταλλοποίηση. Οι δεσμοί μεταξύ τους γίνονται πιο άκαμπτοι και ισχυρότεροι, και τελικά έρχονται μαζί για να γίνουν ένα στερεό. Το νερό είναι το πιο άφθονο υγρό στη Γη και θεωρείται αναγκαία για τη διατήρηση της ζωής.
