Medžiagos gali egzistuoti trijose pagrindinėse būsenose: kietoje, skystoje ir dujinėje. Kiekviena būsena turi unikalias savybes. Kietosios medžiagos išlaiko savo formą ir tūrį, skysčiai prisitaiko prie indo formos, išlaikydami tūrį, o dujos užpildo visą joms prieinamą erdvę. Medžiagos būsena priklauso nuo aplinkos sąlygų, tokių kaip slėgis ir temperatūra. Pavyzdžiui, vanduo gali būti ledas (kietas), vanduo (skystas) arba garai (dujiniai). Net ir metalai, tokie kaip geležis, gali lydytis ir virsti dujomis esant labai aukštai temperatūrai. Medžiagos būsenos kitimas yra vadinamas faziniu virsmu. Dažniausiai pasitaikantys faziniai virsmai yra lydymasis (iš kietos į skystą), kietėjimas (iš skystos į kietą), garavimas (iš skystos į dujinę) ir kondensacija (iš dujinės į skystą).

Plazma yra ketvirtoji, po kietosios, skystosios ir dujinės, medžiagos būsena. Ji susidaro, kai dujos yra įkaitinamos iki labai aukštos temperatūros, suteikiant pakankamai energijos, kad atomai prarastų elektronus. Šis procesas sukuria jonizuotų dalelių – teigiamų jonų ir neigiamų elektronų – mišinį. Nors plazma susideda iš krūvį turinčių dalelių, bendras plazmos krūvis paprastai yra neutralus, nes teigiamų ir neigiamų krūvių tankiai yra beveik vienodi. Plazma gali būti labai įvairi: nuo žemos temperatūros plazmos, pavyzdžiui, jonosferoje, iki itin aukštos temperatūros plazmos, randamos žvaigždžių viduje.

Suskystintos dujos yra dujos, kurios buvo atšaldytos arba suspaustos iki skystos būsenos. Šis procesas žymiai sumažina jų tūrį, todėl jas lengviau transportuoti ir saugoti. Pavyzdžiui, suskystintos gamtinės dujos (SGD) yra daugiausia metanas, atšaldytas iki maždaug -162 °C. Suskystintos naftos dujos (SND) yra propano ir butano mišinys, kuris taip pat gali būti suskystintas. Suskystintos dujos plačiai naudojamos energetikoje, pramonėje ir buityje. Dujų suskystinimas leidžia jas transportuoti dideliais atstumais, kur dujotiekiai nėra prieinami. Garinant suskystintas dujas, galima atskirti jas į atskiras sudedamąsias dalis.