Alle materie bestaat uit deeltjes genaamd atomen, die vaak samen met atomen van andere elementen te formulier moleculen zijn gebonden. Materie bestaat in vier fasen--vast, vloeistof, gas en plasma--die allemaal een verschillende hoeveelheid energie. Moleculen trekken elkaar, maar ook op specifieke manieren afhankelijk van de hoeveelheid energie, meestal warmte verplaatsen, ze hebben.
Vaste stoffen bezitten de minste hoeveelheid energie van alle vier toestanden van de materie. Dientengevolge, de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen in een vaste stof de hoeveelheid warmte-energie en de moleculen strak op zijn plaats te houden. Moleculen in een vaste stof trillen maar dicht bij elkaar blijven en zich niet vrij bewegen.
Vloeistoffen bevatten meer energie dan vaste stoffen. Bijvoorbeeld; water bestaat als een vaste (ijs) bij zeer lage temperaturen, maar faseovergang fase naar de vloeibare toestand wanneer warmte-energie wordt toegevoegd. De energie in een vloeistof groter is dan de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen, waardoor de moleculen zich vrij te bewegen. Moleculen in een vloeistof glijden voorbij en elkaar tegen het lijf, maar dicht bij elkaar blijven. Omdat de moleculen dicht bij elkaar blijven, kunnen niet ze gemakkelijk worden gecomprimeerd. Sterke aantrekkelijke krachten maken oppervlaktespanning, zodat vloeistoffen druppels vormen; de energie van de vloeistof is niet voldoende om te veroorzaken van individuele moleculen vrij te breken. Moleculen in een vloeistof stroomt vrij, ervan uitgaande dat de vorm van de container of het kanaal.
Gassen aanwezig zijn in een hogere energetische toestand dan vloeistoffen, en de energie van het gas overschrijdt sterk de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen. Dientengevolge, de moleculen van een gas vrij en snel verplaatsen en niet dicht bij elkaar blijven. Moleculen in een gas uit te breiden om te vullen op elk soort recipiënt, verhogen van de hoeveelheid ruimte tussen hen; gassen kunnen dus gemakkelijk worden gecomprimeerd.
Plasma's bogen op de hoogste energetisch niveau van de vier toestanden van de materie. Bliksem en vuur illustreren de hoogst energetische aard van plasma's. De energie in een plasma niet alleen groter is dan de aantrekkelijke krachten tussen de moleculen maar ook overschrijdt de aantrekkelijke krachten die atomen bij elkaar te houden. Dientengevolge, verplaatsen moleculen van plasma niet in de traditionele zin; Integendeel, ze zijn onderverdeeld in een wolk uit protonen, neutronen en elektronen die alle verplaatsen en werken samen.
