自然界的一切物質都是由大量分子組成的，組成物質的分子間有一定的距離，分子間存在著相互作用力，這種作用力有時表現為引力，有時表現為斥力;同時，分子又處于無規則的永不停息的運動中，而這種大規模分子的雜亂無章運動稱之為熱運動。
由于分子間的作用力和分子熱運動等原因，使物質在通常狀態下呈現出三種不同的狀態，即固態、液態和氣態。
固態時，分子間的距離最近，相互間的引力最大。它把分子束縛在平衡位里附近，熱運動僅表現為在平衡位置附近的微小振動，而不能相對移動。因此，固態時的物質既有一定的體積，又有一定的形狀，并且還具有一定的機械強度。
液態時，分子間的距離仍較近，分子間的引力仍較大，足以使分子之間保持一定的距離。因此，液態物質有固定的體積，并能形成自由表面。另一方面液態物質的分子既可在平衡位置附近振動，又可單個的或成群的相對移動，所以說液態物質具有流動性而沒有一定的形狀。
氣態時，分子間距離大，而引力很小，甚至分子之間不能相互約束。因此，氣態物質既沒有一定的形狀，又沒有一定的體積，它可以充滿任何空間。組成物質的分子在熱運動中相互發生碰撞后又會發生旋轉運動。同時，組成分子的原子也進行著振動。
同一種物質在不同的條件下，由于分子間作用力和分子熱運動的結果，也會分別以不同的狀態存在。例如，標準大氣壓條件下，將水冷卻到0℃以下就會變成冰;而將水加熱到99.974℃以上就會變成水蒸氣。所以，物質的三種狀態盡管表現形式不同，但是在一定的條件下(即壓力和溫度變化到一定程度)，物質的狀態就會發生變化。伴隨物質狀態變化過程的進行，一定有熱交換現象，如圖1.1.1所示。
物質由液態變成氣態的過程叫做汽化，汽化現象有兩種表現形式:一種是指在任何溫度下(只要低于臨界溫度)液態物質表面進行的逐漸汽化現象叫做蒸發;另一種是指在一定的條件下(沸點)液態物質的內部和表面同時進行的劇烈汽化現象叫做沸騰。需要注意的是:制冷技術中使用的“蒸發”概念，通常指的是沸騰。反之，物質由氣態變成液態的過程叫做液化，液化是汽化的逆過程。制冷技術中使用的“冷凝”概念，通常指的是液化。人為控制(或改變)某種物質所處的環境條件，就可以按照自己的意志迫使物質狀態發生變化，從而實現預期的目的。
