Madde, belirli bir kütle ve hacme sahip olan her şeydir ve genellikle katı, sıvı veya gaz halinde bulunur. Maddenin hal denilen durumu, sıcaklık ve basınç gibi çevresel koşullara bağlı olarak değişebilir. Maddenin üç temel hali şunlardır:

1. Katı: Katı maddeler, tanımlı bir şekil ve hacme sahiptirler. Parçacıkları sıkıca bir araya bağlıdır ve genellikle belirli bir düzen içinde düzenlenmişlerdir. Atomlar veya moleküller çok az hareket eder ve sabit bir yapıya sahiptir. Katı maddeler, genellikle düşük sıcaklıklarda bulunur.
2. Sıvı: Sıvı maddeler, belirli bir hacme ancak belirsiz bir şekle sahiptirler. Parçacıkları birbirine daha az bağlıdır ve birbirleri arasında belirli bir hareketlilik vardır. Sıvılar, katıların aksine, belirli bir düzende düzenlenmemiştir. Sıvılar, orta derecede sıcaklıklarda bulunur.
3. Gaz: Gaz maddeler, ne şekle ne de hacme sahiptirler. Parçacıkları oldukça serbesttir ve birbirlerine çok az bir şekilde çekim gösterirler. Gazlar, genellikle yüksek sıcaklık ve düşük basınçta bulunur. Gazlar, katı veya sıvı hallerinden ısıtılarak veya basınç azaltılarak oluşturulabilir.

Ayrıca, bazı maddeler plazma adı verilen dördüncü bir hali de alabilirler. Plazma, yüksek sıcaklıklarda atomların veya moleküllerin iyonlaşmasıyla oluşan yüklü parçacıklardan oluşur. Bu haller, çoğunlukla yıldızlar veya yüksek enerjili plazma tesislerinde gözlemlenir.