عند استعراض حالات المادة الثلاث الرئيسية - الصلبة والسائلة والغازية - نجد أن الغاز هو الأكثر حيوية وطاقة بينها. وذلك لأن الجزيئات الموجودة داخل الجسم الغازي تتمتع بحرية نسبية في الحركة والتفاعل بسبب المسافة الواسعة بينهما. بينما في حالاته الأخرى، سواء كانت كريات محكمة مثل الحالة الصلبة أو سوائل ذات ترتيب وحجم محدود مثل الحالة السائلة، فإن هذه القيود تخفض المستويات الكلية للطاقة المتاحة للجزيئات الفردية.
هذه الخصائص الخاصة بالحالة الغازية تعتمد أساسًا على الظروف البيئية المؤثرة عليها؛ فالدرجة القصوى لسرعات حركة الجسيمات تحدث عندما تكون درجات الحرارة مرتفعة للغاية مما يؤدي لتكون حالة "البلازما" والتي تعد إحدى الأشكال النادرة والمحددة جدا للمادة ضمن بيئات معينة كالنجوم والفراغ الخارجي للأرض. بالإضافة لذلك هناك حالة خاصة تعرف باسم "تكاثف بوز-آينشتاين"، ولكن تبقى بلا شك حالة غازيّة متأصلة حتى عند بلوغ مستوايات عالية جدًا من الطاقة.
إن قدرة الانتقال الطبيعية بين تلك الحالات يعكس تغير مستوى الطاقة العام المرتبط بكل مرحلة. بإمكاننا تقليل وضع أي مادّة باتباع نهجين أساسيَّين أثناء عمليتي التبريد والإذابة: الأولى تتضمن فقدان لطاقة النظام عبر انتقال المواد نحو حالات أقل كثافة (مثل التحول السلبي للغازات إلى سوائل ثم ثبات الأخيرة في صورتها الصلبة). أما الثانية فتتجسد بموجة زيادة حراريه تؤدي لإعادة تشكيل بنية العنصر بناءً على طاقة اضافيه له (من خلال عمليات مثل التجمد ذائب والقابل للتسامي حسب حاجتنا). كل ذلك يشكل مرونة في خصائص مواد العالم ومنبثقة منها وظائف متنوعة تلبي احتياجات البشر اليومية والمعيشية.
