Avhengig av temperatur og andre forhold, kan materie opptre i en av flere tilstander. Ved vanlige temperaturer på jorden er for eksempel gull et fast stoff, vann er en væske og nitrogen er en gass. Disse kan beskrives med egenskapene de har: Faste stoffer holder sin form, væsker antar formen til beholderen de fylles i og gasser fyller hele beholderen. Disse tilstandene kan videre kategoriseres i undergrupper. Faste stoffer kan deles inn i grupper alt etter om de har krystallinske eller amorfe strukturer (formløs). En annen inndeling er i metalliske, ioniske, kovalente eller molekylære faste stoffer alt etter typene bindinger som holder sammen atomene som inngår i stoffet. Andre tilstander som ikke er klart definerte, er plasma som er ioniserte gasser ved svært høye temperaturer, skum, som kombinerer aspekter av væsker og faste stoffer og klynger, som er sammenstillinger av et lite antall atomer eller molekyler som viser både atomnivå og bulklike egenskaper.