Kimia
Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba mengubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tetapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.
Air (HO) berbentuk cairan dalam suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya antarmolekul yang disebut ikatan Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen sulfida (HS) berbentuk gas pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan interaksi dwikutub ("dipole") yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama lain, tetapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas penguapan) sewaktu terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.
Cairan
Volume cairan adalah fungsi dari suhu dan tekanan. Cairan biasanya memuai ketika dipanaskan, dan menyusut ketika didinginkan. Air pada suhu antara dan adalah pengecualian. Cairan memiliki sedikit kompresibilitas. Air, misalnya, hanya 46,4 bagian per jutanya yang akan terkompresi untuk setiap satuan kenaikan tekanan atmoser (bar). Pada tekanan sekitar , pada suhu ruang, air hanya mengalami penurunan volume sebesar 11%. Dalam studi dinamika fluida, cairan sering diperlakukan sebagai tak termampatkan, terutama ketika mempelajari . Sifat tak termampatkan membuat cairan cocok untuk menyalurkan daya hidrolik, karena sangat sedikit energi yang hilang dalam bentuk kompresi. Namun, kompresibilitas yang sangat kecil memang menyebabkan fenomena lain. Benturan pada pipa, yang disebut palu air ("water hammer"), terjadi saat katup tiba-tiba ditutup, menciptakan lonjakan tekanan yang sangat besar pada katup yang bergerak berbalik arah melalui sedikit di bawah kecepatan suara. Fenomena lain yang disebabkan oleh ketaktermampatkan cairan adalah kavitasi. Oleh karena cairan memiliki sedikit elastisitas, mereka benar-benar dapat ditarik hingga terpisah di daerah dengan turbulensi tinggi atau perubahan arah yang dramatis, seperti tepi jejak baling-baling perahu atau sudut tajam pada pipa. Cairan di daerah bertekanan rendah (vakum) menguap dan membentuk gelembung, yang kemudian runtuh saat memasuki daerah bertekanan tinggi. Hal ini menyebabkan cairan mengisi rongga yang ditinggalkan oleh gelembung dengan kekuatan lokal yang luar biasa, mengikis permukaan padat yang berdekatan.