Faza termodynamiczna – jednolita część układu fizycznego, oddzielona od innych powierzchniami międzyfazowymi, zwanymi granicami faz, na których zachodzi skokowa zmiana własności fizycznych lub chemicznych. Najprostszym przykładem zawsze odrębnych faz są jednorodne ciała będące w różnych stanach skupienia (np. woda i lód, woda i para wodna). I tak:

W ciele stałym występuje więcej niż jedna faza termodynamiczna, gdy:

• istnieje w nim jednocześnie więcej niż jedna forma krystaliczna;
• istnieją w nim obszary różniące się parametrami termodynamicznymi - ruchliwością cząsteczek lub stopniem ich uporządkowania;
• składa się ono z dwóch lub więcej związków chemicznych, które się z sobą nie mieszają lub rozdzieliły się w wyniku jakiegoś procesu fizycznego.

W cieczy mogą współistnieć różne ciekłe fazy termodynamiczne, gdy:

• tworzy ona mieszaninę dwóch lub więcej czystych cieczy, które się z sobą nie mieszają (przy częściowej mieszalności każda faza może składać się z więcej niż jednej cieczy);
• stanowi roztwór dwóch lub więcej związków chemicznych, ale o różnych proporcjach składników w oddzielnych fazach;
• jest kombinacją powyższych układów.

Ciekłe kryształy są zdolne do generowania wielu różnych rodzajów faz wskutek różnych sposobów i stopni uporządkowania tworzących je cząsteczek.

W gazach nigdy nie występują fazy termodynamiczne, gdyż wszystkie gazy mieszają się z sobą w dowolnych proporcjach (tworzą roztwór właściwy).

Jako przykład układu wielofazowego można podać przesycony roztwór trzech związków chemicznych w obecności par cieczy w powietrzu nad roztworem, który składa się z pięciu faz: trzech stałych, jednej ciekłej i jednej gazowej.

• fizyka płynów
• reguła faz
• przemiana fazowa
• wykres fazowy