Temperaturen är en mätning av molekylernas genomsnittliga kinetiska energi inom en substans och kan mätas med tre olika skalor: Celsius, Fahrenheit och Kelvin. Oavsett vilken skala som används, uppvisar temperaturen sin effekt på materien på grund av dess förhållande till kinetisk energi. Kinetisk energi är rörelsens energi och kan mätas som rörelsen av molekyler inom ett objekt. Att undersöka effekterna av olika temperaturer på kinetisk energi identifierar dess effekter på de olika tillstånden av materia.

Frysnings- eller smältpunkten

Ett fastämne består av molekyler som är tätt packade ihop och ger därmed objektet är en styv struktur som är resistent mot förändring. När temperaturen stiger börjar molekylernas kinetiska energi i det fasta att vibrera, vilket minskar attraktionen av dessa molekyler. Det finns en temperaturgräns, som kallas smältpunkten, vid vilken vibrationen blir tillräcklig för att förorsaka att det fasta materialet övergår till vätska. Smältpunkten identifierar i sin tur också den temperatur vid vilken vätskan kommer att växla tillbaka till fastämnet, så det är också fryspunkten.

Koknings- eller kondensationspunkten

I en vätska , molekyler är inte så tätt komprimerade som i en fast substans, och de kan röra sig runt. Detta ger vätska den viktiga egenskapen att kunna ta form av behållaren där den hålls. När temperaturen - och därmed den kinetiska energin - av en vätska ökar, börjar molekylerna vibrera snabbare. De når då ett tröskelvärde där deras energi blir så stor att molekylerna flyter in i atmosfären och vätskan blir en gas. Denna temperatur tröskel kallas kokpunkten om förändringen är från vätska till gas när temperaturen ökar. Om förändringen är från gas till vätska när temperaturen faller under den är det kondensationspunkten.

Kinetisk energi av gaser

Gaser har den högsta kinetiska energin i något material och sålunda förekommer vid högsta temperaturer. Att öka temperaturen hos en gas i ett öppet system kommer inte längre att förändra tillståndet av materia eftersom gasmolekylerna endast kommer att bli oändligt längre ifrån varandra. I ett slutet system kommer emellertid ökningen av gasens temperatur att resultera i en ökning av trycket på grund av att molekylerna rör sig snabbare och den ökade frekvensen av molekylerna som träffar behållarens sidor.

Effekt av tryck och temperatur

Tryck är också en faktor när man undersöker effekterna av temperaturen på de olika tillståndstillstånden. Enligt Boyles lag är temperatur och tryck direkt relaterade, vilket innebär att en ökning i temperaturen resulterar i en motsvarande ökning av trycket. Detta orsakas återigen av ökningen av kinetisk energi associerad med ökande temperatur. Vid tillräckligt låga tryck och temperaturer kan fast material omgå vätskefasen och omvandlas direkt från ett fast ämne till en gas genom en process som kallas sublimering.