Disse kolligative effektene kan forklares ved bruk av termodynamikk. Spesielt kan man benytte at det kjemiske potensialet skal være det samme for et stoff når det befinner seg i termodynamisk likevekt i forskjellige faser eller aggregattilstander. For eksempel, når et løsemiddel tilsettes litt oppløselig stoff, vil det kjemiske potensialet reduseres litt og desto mer ved økende temperatur. Som vist i figuren, vil da frysepunktet - gitt ved punktet hvor dette kjemiske potensialet er like stort som det kjemiske potensialet for den faste fasen - bli litt lavere. På samme måte vil kokepunktet bli litt høyere, noe som også fremgår fra samme figur.