相転移中、エネルギーは物質によって吸収または放出されて状態を変化させますが、その温度は一定のままです。たとえば、氷が溶けると、周囲からエネルギーを吸収しますが、すべての氷が溶けるまで温度は0°Cのままです。同様に、水が沸騰すると、エネルギーを吸収し、すべての水が蒸発するまでその温度は100°Cのままです。
相転移に必要なエネルギーは、潜熱と呼ばれます。潜熱とは、温度を変えることなく、物質の状態を変えるために必要なエネルギー量です。融合の潜熱は固体を溶かすのに必要なエネルギーであり、蒸発の潜熱は液体を蒸発させるのに必要なエネルギーです。
相転移は、氷の融解、水の沸騰、雲の凝縮など、多くの自然なプロセスで重要です。また、金属の精製やプラスチックの生産など、産業プロセスでも使用されています。