Um diagrama de fases de uma solução sólida (isomorfa) esquemático de dois componentes (A e B), que são completamente solúveis um no outro, é apresentado na Figura 8.g. O diagrama é formado por uma região de uma única fase líquida, uma região de uma única fase sólida e por uma região de duas fases (líquido + sólido). A linha liquidus é a curva temperatura-composição para a fase líquida que coexiste, em equilíbrio, com o sólido; a linha solidus é a curva temperatura-composição para a fase sólida que coexiste, em equilíbrio, com o líquido. O fato de que as linhas de liquidus e de solidus não coincidem, a não ser em pontos singulares, neste caso, os pontos de fusão de A e de B, são confirmações da regra das fases, que afirma que o equilíbrio de duas fases deve resultar em um grau de liberdade. Se as linhas solidus e liquidus coincidissem, uma alteração da temperatura de uma mistura de duas fases alteraria o número de fases em equilíbrio de dois para um.
Como as linhas liquidus e solidus são curvas temperatura-composição para as duas fases em equilíbrio, as extremidades de uma linha horizontal traçada entre as duas curvas representarão as composições das duas fases na temperatura indicada pela horizontal. Portanto, as composições das fases presentes podem ser determinadas, em qualquer temperatura, para um material de composição global conhecida em equilíbrio.
Considere uma liga de composição 
no diagrama de equilíbrio da Figura 8.f. Se esta liga está em equilíbrio na temperatura correspondente ao ponto a, ela será formada por uma única fase líquida de composição 
; resfriando-a lentamente até o ponto b, o primeiro sólido a se formar terá composição 
. À medida que o resfriamento prossegue (bem lentamente para se manter o equilíbrio) a composição média do sólido segue a linha solidus e a composição média do líquido segue a linha liquidus, até que seja atingida a temperatura correspondente no ponto c, na qual o material é constituído de sólido de composição 
em equilíbrio com líquido de composição 
. Continuando o resfriamento até o ponto d, a última porção de líquido presente terá a composição 
, e a composição global do sólido coincidirá com a composição global da liga inicial. Em qualquer temperatura inferior à correspondente ao ponto d, o material estará completamente sólido, com composição 
.
Figura 8.g – Diagrama de uma solução sólida binária: um diagrama de equilíbrio para os elementos A e B, que são completamente solúveis um no outro em todas as proporções, tanto no estado líquido como no sólido. 
e 
são, respectivamente, os pontos de fusão de A puro e B puro.