همهٔ چیزهایی را که در زندگی روزمره می‌توانیم لمس کنیم از اتم‌ها تشکیل شده‌اند. این ماده‌های ساخته شده از اتم‌ها، که آنها هم به نوبهٔ خود از تعامل ذرات زیراتمی شکل گرفته‌اند معمولاً از یک هسته، محتوی پروتون و نوترون، و ابری از الکترون درمدار پیرامون هسته ساخته شده‌اند.
به طور معمول، از نظر علم، این ذرات کامپوزیت را ماده می‌انگارد زیرا آنها هر دو شرط جرم و حجم را دارند. در مقابل، ذرات بدون جرم، مانند فوتون‌ها، ماده در نظر گرفته نمی‌شوند، چرا که آنها نه جرم و نه حجم دارند. با این حال، تمام ذرات با جرم هم، دارای حجم (به معنی کلاسیک) نیستند، زیرا ذرات بنیادی مانند کوارک‌ها و لپتونها (که گاهی اوقات با ماده برابرند) «ذراتی نقطه‌ای» در نظر گرفته شده‌اند که اندازه و حجم مؤثری ندارند. با این وجود، کوارک‌ها و لپتونها با هم «ماده معمولی» را تشکیل می‌دهند، و اثر متقابل آنهاست که به ایجاد حجم مؤثر در ذرات مرکب که ماده معمولی را می سازند کمک می‌کند.
حالت های ماده
1-جامد سخت ترین حالت هر ماده‌است. در این حالت اتم‌ها در مکانهای مشخصی قرار گرفته و فقط می‌توانند در حول نقطهٔ تعادل خود در شبکه نوسان کنند. مولکول های جسم جامد به نسبت مایع و گاز پیوسته تر است برای آشنایی با ساختار مواد جامد بهساختار مواد نگاه کنید.
مشخصه جامد
جرم ثابت دارد و ثابت است و خاصیت ارتجاعی و کشسانی بسیار کمی دارد.
طبقه‌بندی جامدات
مواد جامد را از لحاظ خواص می‌توان به شکل زیر طبقه‌بندی کرد:
- فلزات و آلیاژها
- جامدات آلی (پلیمرها)
- سرامیک‌ها
- کامپوزیت‌ها
2-مایع یکی از حالاتی است که ماده می‌تواند به آن شکل وجود داشته باشد.
ذرات تشکیل دهندهٔ مایع (اتم/مولکول) می‌توانند تغییر مکان بدهند اما نیروهای بین‌مولکولی کماکان آنها را در کنار هم نگه می‌دارد؛ بنابراین مایعات (برخلاف جامدات) شکل ثابتی ندارند. چون فاصلهٔ ذرات در حالت مایع قابل تغییر نیست، بنابراین نمی‌توان آنها را فشرده کرد و (برخلافگازها) حجم ثابتی دارند.
همهٔ مواد را می‌توان با بالا بردن (یا پایین آوردن) دما به مایع تبدیل کرد.
مشخصه مایع: حجم ثابت دارد ولی شکل ثابت ندارد و سیال است
3-گاز یکی از چهار حالت وجود ماده است. حالت‌های دیگر ماده (جامد، مایع و پلاسما) هستند. گاز در واقع یک مایع قابل تراکمی‌است که نه تنها به شکل ظرف خود در می‌آید؛ بلکه حجم خود را تا پر کردن آن ظرف نیز گسترش خواهد داد.
وابستگی حرکت اتم‌ها یا مولکول‌های ماده از یکدیگر در حالت گاز بسیار کم‌تر از حالت‌های جامد و یا مایع‌است. در این حالت از ماده، فاصله‌های مولکول‌ها از یکدیگر بسیار زیاداست و به همین دلیل نیروهای برهم کنش مولکولی در آن بسیار اندک هستند. همین فاصلهٔ زیاد بین ذرات است که گاز را از مایع و جامد متمایز می‌کند. این جدایی باعث می‌شود که گاز معمولاً بی‌رنگ ونامرئی در نگاه انسان مشاهده گردد. یک نمونهٔ بسیار شناخته شدهٔ گاز بخار آب است.
در حالت گازی نیز مولکول‌ها به‌صورت کاتوره‌ای (راندوم) حرکت می‌کنند اما از آنجا که فاصلهٔ آنها از یکدیگر زیاداست تعداد برخوردهای میان آنها بسیار کم‌تر از حالت‌های دیگر ماده‌است.
گازها نیز مانند مایعات و پلاسما از شاره‌ها هستند.
زیرشاخه‌ای از فیزیک که به بررسی رفتار گازها در مقیاس ماکروسکپیک می‌پردازد ترمودینامیک نام دارد.
گاز خالص ممکن است از اتم ساخته شده‌باشد (مانند نئون)، یا مولکول دواتمی از یک نوع اتم (مانند اکسیژن)، یا مولکول ترکیبی ساخته شده از اتم‌های مختلف (مانند دی اکسید کربن).
4-پلاسما یکی از چهار فاز اصلی ماده است. (سه فاز دیگر: جامد، مایع، گاز) پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه می‌دهد. واژه پلاسما به گاز یونیزه‌شده‌ای گفته می‌شود که همه یا بخش قابل توجهی ازاتم‌های آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه‌شده‌ای که تعداد الکترون‌های آزاد آن تقریباً برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته می‌شود.
