定，例如温度与压强。通过改变这些条件，物质可以在固体、液体、气体与等离子体之间转换。在同一种相态中，物质也可以有不同的形态，例如固态的碳就有石墨和金刚石两种形态。当温度很靠近绝对零度时，原子可以形成玻色-爱因斯坦凝聚态。这些超冷的原子可以被视为一个超原子，使得科学家可以研究量子力学的一些基本原理。
测定.扫描隧道显微镜是用来在原子水平观测物体表面的一种仪器。它利用了量子穿隧效应，使得电子能够穿越一些平时不能够克服的障碍。在操作中，电子能够隧穿介于两个平面金属电极之间的真空。每一