فيزياء الحالة الصلبة: تدرس فيزياء الحالة الصلبة خصائص المواد الصلبة وسلوك الإلكترونات والذرات داخلها، وتأثير عوامل مثل الحرارة والضغط في بنيتها. وقد بينت الأبحاث أن بعض المواد تفقد مقاومتها الكهربائية عند درجات حرارة منخفضة جدًا وتصبح موصلات فائقة، كما أسهمت هذه الدراسات في فهم خصائص أشباه الموصلات التي تقوم عليها صناعة الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

التكاثف هو تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة عندما تفقد جزيئات الغاز قدرًا من طاقتها وتتباطأ حركتها. يتكاثف بخار الماء عند ملامسة سطح بارد، فتتكون قطرات الماء على النوافذ والأوعية الباردة، كما تسهم عملية التكاثف في تكوين السحب والضباب والندى في الغلاف الجوي.

التبخير: التبخير هو تحول المواد الصلبة أو السائلة إلى بخار بفعل الحرارة، ويستخدم في كثير من العمليات الكيميائية لفصل المذيبات أو تركيز المحاليل.

الانصهار هو تحول المادة الصلبة إلى سائل عندما تكتسب جسيماتها طاقة حرارية كافية للتغلب جزئيًا على القوى التي تثبتها في مواضعها. تسمى درجة الحرارة التي يبدأ عندها هذا التحول بدرجة الانصهار، وهي تساوي عادةً درجة التجمد للمادة النقية عند الضغط نفسه، كما يحدث عند ذوبان الجليد أو المثلجات المجمدة.

التسامي: التسامي هو تحول المادة الصلبة مباشرة إلى بخار ثم عودتها إلى الحالة الصلبة من جديد دون المرور بالحالة السائلة. وتستخدم هذه العملية في فصل بعض المواد التي تمتلك هذه الخاصية، مثل اليود والكافور.