Quando um material se funde, ele passa por uma mudança de fase no seu estado de agregação, ou seja, a fase sólida transforma-se em fase líquida. Uma outra mudança de fase ocorre: no ponto de ebulição, onde a fase líquida se transforma, neste caso, na fase gasosa; no ponto de sublimação, onde a fase sólida se transforma diretamente na fase gasosa, e na temperatura de transformação alotrópica, onde um tipo de fase sólida muda para outro tipo de fase sólida. As fases sólidas nos metais são quase sempre cristalinas, apresentando diferenças na composição, na estrutura ou nas dimensões dos cristais (parâmetros de rede (1)). Sob condições normais, com a pressão constante (normalmente 1 atm (2)), as mudanças de fase nos metais puros ocorrem isotermicamente, isto é, a fusão tem lugar numa temperatura fixa e definida (a temperatura de fusão 
), a ebulição ocorre num ponto de ebulição fixo, e assim por diante. Embora algumas ligas também possam sofrer mudanças de fase isotérmicas, na maior parte dos casos as mudanças de fase em ligas ocorrem numa faixa de temperatura ao invés de um ponto. A fusão, por exemplo, pode se iniciar a uma temperatura e não se completar até que alguma temperatura mais alta seja alcançada, permanecendo a liga num estado intermediário composto de líquido e sólido misturados (É o caso da água, onde gelo e água líquida convivem indefinidamente a 
, Figura 1.b). Mudanças de fase mais complexas, tanto isotérmicas como não isotérmicas, são comuns. É freqüente, por exemplo, o envolvimento de mais de duas fases numa transformação simples. Assim, uma liga fundida pode, no resfriamento, formar um sólido de estrutura complexa, composto de várias fases diferentes (soluções sólidas ou compostos intermetálicos).
Figura 1.b – Água e gelo.