Alle materie in het bekende universum bestaat uit atomen. Elke stof heeft een onderscheidende atomaire structuur, die bestaat uit een bepaalde combinatie van elektronen, protonen en neutronen. De staat waarin deze kwestie bestaat heet de fase van de zaak. Er zijn vier fasen van materie waarin alles op aarde kan worden verklaard. Zaak kunnen ofwel een vaste stof, een vloeistof, een gas of een plasma.
Solide
Materie in een vaste fase is samengesteld uit atomen en moleculen die nauw door moleculaire krachten samengehouden zijn. Vaste stof is rigide in vorm en die vorm bepaalt het volume. De atomen in een solide trillen, maar die kleine en snelle beweging is vaak moeilijk op te sporen. Vaste stof kunnen kristallijne of amorfe. De atomen in kristallijne vaste stoffen zijn vaak strak verpakt en op zijn plaats gehouden door atomaire bindingen. Voorbeelden van kristallijne vaste stoffen zijn kwarts en zout. Amorfe vaste stoffen kunnen bestaan in een "rubberachtige" of "glazig" staat. Vensterglas is een voorbeeld van een amorfe vaste stof.
Vloeistof
De moleculaire krachten in vloeibare materie zijn niet zo sterk als die in vaste stoffen, zodat een vloeistof stromen kan, ondanks het feit dat een bepaald volume. Als gevolg van deze stromen voldoet een vloeistof meestal aan de vorm van de container waarin het wordt gehouden. De enige uitzondering hierop is microzwaartekracht: In deze toestand, een vloeistoffen op het toestel een vrij oppervlak vormt in een bal in plaats van de vorm van het oppervlak. Vloeistoffen zijn vergelijkbaar met vaste stoffen in die hun deeltjes touch en hun dichtheden dicht bij die van vaste stoffen liggen.
Gas
Materie in een gasvormige fase heeft geen duidelijke vorm of volume. Als beperkt binnen een container, dat is de vorm die het zal vergen. Anders, een gas zal gespreid voor onbepaalde tijd tot het voldoen aan een soort van weerstand. In tegenstelling tot een vaste stof en een vloeistof zijn de deeltjes in een gas gescheiden genoeg leiden tot een lage bevolkingsdichtheid. Vloeibaar water dat verwarmd wordt boven de 100 graden Celsius, of 212 graden Fahrenheit, kom op damp, waardoor het een gas. Andere gassen zijn stikstof, zuurstof en de helium gebruikt in ballonnen.
Plasma
Pas onlangs begonnen wetenschappers te bestuderen van de vierde staat van materie, plasma, een geïoniseerd gas. Plasma is een zaak die worden in extreem hoge temperaturen, gevonden kan zoals die op de zon gevonden of tijdens een ruimtevaartuig re-entry buiten de aardatmosfeer gemaakt. Buiten de aarde, tot 99 procent van onze zichtbare heelal, evenals zoveel van dat wat niet weergegeven wordt, bestaat uit plasma. In het plasma zweven de protonen, neutronen en elektronen vrij, in schril contrast met vaste stoffen en vloeistoffen. Vanwege hun lage dichtheid zijn interparticle botsingen in plasma onwaarschijnlijk. Plasma's kunnen ook worden gevonden op aarde in vlammen, bliksem en Aurora.
De "vijfde staat"
In de jaren 1920 voorspelde Satyendra Nath Bose en Albert Einstein een vijfde staat van materie. Deze vijfde staat nu wordt aangeduid als Bose-Einstein condensatie en werd pas onlangs ontdekt. Deze condensatie verwijst naar de ineenstorting van de atomen in een enkele staat, die in wezen het tegenovergestelde van hoe ze zich in een plasma gedragen. Bose-Einstein condensatie wordt alleen uitgevoerd in extreem lage temperaturen, zoals in de omgeving van absolute nulpunt. Deze temperaturen zijn te laag om overal op aarde worden geproduceerd buiten een laboratorium.
