일반적으로 물질이 열에너지를 흡수하면 물질의 온도는 올라간다. 하지만 융해나 기화와 같이 열에너지를 흡수하는 상태 변화가 일어나는 동안 주변은 열에너지를 빼앗겨 온도가 내려가지만, 주변으로부터 흡수한 열에너지는 물질의 온도를 올리는 데 이용되지 않고 상태변화에 이용된다.

즉, 고체나 액체에 열에너지를 가해 주면, 분자 운동이 활발해지다가 어느 순간 분자들 사이의 인력이 약해져 액체나 기체 상태로 변한다. 이 때 공급해 준 열에너지는 분자들이 인력을 이겨 내고 상태 변화하는 데 쓰이므로 상태 변화가 일어나는 동안에는 온도가 일정하게 유지된다.

마찬가지로, 기체나 액체를 냉각시키면, 분자들의 운동이 느려지다가 어느 순간 분자들 사이의 인력이 강해지면서 분자 사이의 거리가 가까워져 액체나 고체로 상태가 변한다. 이 과정에서 열 에너지가 방출된다. 즉, 상태가 변하는 동안에는 방출된 열에너지는 상태변화에 이용되어 온도가 내려가지 않고 일정하게 유지된다.