La matière peut exister sous trois états fondamentaux : solide, liquide et gaz. Dans l'état solide, les particules sont fortement liées et disposent de peu de liberté de mouvement, ce qui confère au solide une forme et un volume définis. Dans l'état liquide, les particules sont moins liées, permettant ainsi au liquide d'adopter la forme de son récipient tout en conservant un volume défini. Dans l'état gazeux, les particules sont faiblement liées et se déplacent librement, ce qui entraîne une absence de forme et de volume définis, les gaz occupant tout l'espace disponible.

La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide. Ce changement d'état se produit lorsqu'une substance solide est chauffée et atteint sa température de fusion. À ce point, l'énergie thermique fournit aux particules assez d'énergie pour vaincre les forces d'attraction et se libérer légèrement, permettant ainsi le passage à l'état liquide. À l'inverse, la solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. Cela se produit lorsque l'on réduit l'énergie thermique de la substance liquide, permettant aux forces d'attraction de prendre le dessus et de fixer les particules dans une structure rigide.