Solidi hanno forma e volume fissi e le particelle (atomi, molecole, ioni) che le compongono sono strettamente legate tra loro. Le particelle in un solido vibrano attorno alle loro posizioni fisse, ma non si muovono in modo significativo. I solidi sono generalmente rigidi e incomprimibili.
Liquidi hanno un volume fisso ma non una forma fissa, e le particelle che li compongono sono più sciolte rispetto ai solidi. Le particelle in un liquido possono muoversi più liberamente che in un solido, ma sono comunque tenute insieme da forze intermolecolari. I liquidi sono generalmente fluidi e assumono la forma del loro contenitore.
Gas non hanno una forma o un volume fisso e le particelle che li compongono sono molto distanti tra loro. Le particelle in un gas si muovono molto velocemente e in modo casuale e non sono tenute insieme da forze intermolecolari. I gas sono generalmente comprimibili e si espandono per riempire il loro contenitore.
Plasma è un gas caldo e ionizzato costituito da ioni caricati positivamente ed elettroni caricati negativamente. Il plasma viene spesso definito il "quarto stato della materia" e si trova nelle stelle, nel sole e nell'aurora boreale.
Condensato di Bose-Einstein (BEC) è uno stato della materia che si verifica quando un gran numero di bosoni (particelle con spin intero) vengono raffreddati a temperature molto basse. In questo stato i bosoni perdono la loro individualità e si comportano come un unico “superatomo”. I BEC sono attualmente allo studio per le loro potenziali applicazioni nell'informatica quantistica e in altre tecnologie.