Az anyag részecskéi (atomjai vagy molekulái) közötti kötések a szilárd anyagok esetén a legerősebbek. A szilárd anyagok általában kristályos szerkezetűek, vagyis az egyes részecskék szabályos módon, nagyszámú kötésben vannak. A folyadékokban is jelentős számú kötés létezik, azonban kevesebb és valamivel gyengébb, mint a szilárd anyagokban, mert a folyadékokban nincs hosszú távú rendezettség. Egy-egy részecskének átlagosan kevesebb szomszédja van. Ha egy anyag megolvad, akkor benne jelentős számú kötés megszűnik, illetve a megmaradók is általában gyengébbek lesznek. A kötések felszakításához, gyengítéséhez energiára van szükség. Ezt kell hőközlés formájában biztosítanunk, ha egy anyagot megolvasztunk. A latens (rejtett) hő ekkor a részecskék összes kötési energiáját csökkenti, az olvadáshő magasabb energiájú állapotba juttatja az anyagot. Azt mondhatjuk, hogy ugyanazon a hőmérsékleten egy anyag olvadéka magasabb energiájú állapotban van, mint szilárd fázisban.

Olvadáskor a legtöbb anyag térfogata megnő, illetve megfordítva, fagyáskor a térfogat lecsökken. Ezt könnyen megmutathatjuk, ha egy kémcsőben olvadt viaszt fagyasztunk meg. A folyékony fázis nagyobb térfogata megfelel a fenti magyarázatnak, tehát megerősíti azt a képet, hogy a folyadékokban a részecskék közötti kötések gyengülnek.

Forraláskor a folyadékból gőz keletkezik, melynek sűrűsége nagyságrendekkel kisebb a folyadék sűrűségénél. A gőzökben, akárcsak a gázokban a részecskék (atomok vagy molekulák) saját méretükhöz képest általában legközelebbi szomszédjaiktól is nagy távolságokra helyezkednek el. A gőzökben és a gázokban a részecskék közötti kötések (a nagy távolságok miatt) nagyon gyengék, legtöbbször elhanyagolhatóan kicsik.

Forraláskor a folyadékokban még meglévő nagyszámú kötést meg kell szüntetnünk. A forráshő a kötések szétszakításához szükséges. Megállapíthatjuk, hogy a gőz energiája nagyobb, mint a folyadéké, forraláskor az anyag magasabb energiájú állapotba jut. A kötések sokkal nagyobb mértékben változnak a folyadék-gőz átalakuláskor, mint a szilárd-folyadék fázisátalakulás közben, így ez magyarázza, hogy az anyagok forráshő értékei sokkal nagyobbak az olvadáshő értékeknél.

A víz-jég fázisátalakulás szinte az egyetlen kivétel, amikor fagyáskor a térfogat nem csökken, hanem éppen ellenkezőleg, jelentős mértékben megnő, amint ezt kísérlettel könnyen igazolhatunk.

A jégnek különlegesen laza kristályszerkezete van, ami olvadáskor lényegében összeomlik, így a vízben átlagosan közelebb kerülnek egymáshoz a szomszédos molekulák, mint a jégben. A jégben a molekulák közötti kötések a szabályos kristályszerkezet miatt mégis sokkal erősebbek, mint a vízben.

A víz fagyásakor bekövetkező térfogatnövekedés óriási mechanikai feszültségeket okozhat, mert a növekedés igen jelentős, közel 9 %-os. A gépkocsik hűtőrendszerében ezért nem használhatunk télen vizet, hiszen a víz fagyása könnyen törésekhez vezethet. Szabadban haladó vízvezetékeket a fagyáskárok elkerülése érdekében hőszigeteléssel látnak el. A mezőgazdaságban, az őszi-téli talajműveléskor viszont a víz fagyásakor fellépő térfogatnövekedés jótékony hatásokkal is jár. Az őszi szántás után a talajrögökben maradó víz télen megfagy és a jég térfogatnövekedésével lazítja, aprítja, porhanyósítja a rögöket.