Едно от свойствата на материята е нейното състояние. Състояния на материята включва твърд, течност или газ фази. При високо налягане и ниски температури веществото е в твърда фаза. При ниско налягане и висока температура веществото е в газова фаза. Течната фаза се появява между двата региона. В тази диаграма точка А е в твърдия участък. Точка В е в течна фаза, а точка В е в газова фаза.
Линиите на фазова диаграма съответстват на разделителните линии между две фази. Тези линии са известни като фазови граници. В точка на фазова граница веществото може да бъде във една или друга фаза, които се появяват от двете страни на границата. Тези фази съществуват в равновесие една с друга.
Във фазова диаграма има две интересни точки. Точка D е точката, в която се срещат и трите фази. Когато материалът е при това налягане и температура, той може да съществува и в трите фази. Тази точка се нарича тройна точка.
Другата интересна точка е, когато налягането и температурата са достатъчно високи, за да не можем да определим разликата между газовата и течната фаза. Веществата в този регион могат да придобият свойства и поведение както на газ, така и на течност. Този регион е известен като регион на свръхкритичната течност. Минималното налягане и температура, където това се случва, точка Е на тази диаграма, е известна като критичната точка.
Някои фазови диаграми подчертават две други интересни точки. Тези точки се появяват, когато налягането е равно на 1 атмосфера и преминава гранична линия на фазата. Температурата, при която точката преминава границата на твърда / течна, се нарича нормална точка на замръзване. Температурата, при която точката преминава границата на течност / газ, се нарича нормална точка на кипене. Фазовите диаграми са полезни, за да покажете какво ще се случи, когато налягането или температурата се преместят от една точка в друга. Когато пътеката пресече гранична линия, настъпва фазова промяна.
Всяко гранично преминаване има собствено име в зависимост от посоката на преминаване на границата.
При преминаване от твърда фаза към течна фаза през границата на твърдо / течно вещество, материалът се топи.
При движение в обратна посока, течна фаза към твърда фаза, материалът замръзва.
При преминаване между твърди към газови фази материалът се подлага на сублимация. В обратна посока, газ до твърди фази, материалът се подлага на отлагане.
Промяната от течна фаза към газова фаза се нарича изпаряване. Обратната посока, газова фаза към течна фаза, се нарича кондензация.
Има и други фази на материята, като плазма. Те обаче не са включени във фазови диаграми, тъй като за формирането на тези фази са необходими специални условия.
Някои фазови диаграми съдържат допълнителна информация. Например, фазова диаграма за вещество, което образува кристал, може да съдържа линии, които показват различните възможни кристални форми. Фазова диаграма за водата може да включва температурите и наляганията, при които ледът образува орторомбични и шестоъгълни кристали. Фазова диаграма за органично съединение може да включва мезофази, които са междинни фази между твърдо вещество и течност. Мезофазите представляват особен интерес за технологията с течни кристали.
Докато фазовите диаграми изглеждат прости на пръв поглед, те съдържат богата информация относно материала за тези, които се научат да ги четат.