La materia puede cambiar de estado sin dejar de ser lo mismo. El agua sigue siendo agua sea hielo, líquido o vapor; solo cambia qué tan unidas y movidas están sus partículas. En el sólido están quietas y pegadas, en el líquido se mueven y se mezclan pero siguen cerca, y en el gas están rápidas y separadas.

Existen seis cambios de estado: fusión de sólido a líquido, solidificación de líquido a sólido, vaporización de líquido a gas, condensación de gas a líquido, sublimación de sólido a gas directo y deposición de gas a sólido directo. El punto de fusión del agua es 0 °C y su punto de ebullición es 100 °C. La evaporación ocurre solo en la superficie y a cualquier temperatura, mientras la ebullición ocurre en todo el líquido y a temperatura fija.

Todo cambio mueve calor. Fusión, vaporización y sublimación son endotérmicos porque absorben calor para separar partículas. Solidificación, condensación y deposición son exotérmicos porque liberan calor al juntar partículas. Por eso el sudor te enfría al evaporarse.

Durante el cambio la temperatura no cambia. Todo el calor se usa para separar o juntar partículas y se llama calor latente L. Se calcula con Q = m · L, donde para el agua Lf es 80 cal/g y Lv es 540 cal/g. Por ejemplo, fundir 500 g de hielo a 0 °C necesita 40000 cal.