Zamarzanie jest procesem przechodzenia substancji ze stanu ciekłego w stan stały. Wrzenie to zamiana cieczy w gaz lub parę. Obydwa te terminy odnoszą się do wszystkich substancji, nie tylko do wody.

Ciekłe żelazo krzepnie (zestala się) w temperaturze ok. 1535°C, dlatego można powiedzieć, że w temperaturze tej metal ten „zamarza". Jednak w tym przypadku „zamarznięty" niekoniecznie oznacza to samo co „zimny".

Temperatura zamarzania i wrzenia substancji zależy od ciśnienia. Dlatego, nawet w przypadku wody, pojęcia „zamarzania" i „wrzenia" nie muszą odnosić się do potocznie przypisywanych im znaczeń. Woda, na przykład, może wrzeć w temperaturze pokojowej, jeżeli ciśnienie środowiska w jakim się znajduje zostanie znacznie zmniejszone, a więc „wrzący" nie oznacza w tym przypadku to samo co „gorący".

Nawet przy zwykłym ciśnieniu wiele substancji wrze w bardzo niskiej temperaturze. Należą do nich substancje, o których zwykle myślimy jako o gazach. Tlen i azot, na przykład, stanowią podstawowe składniki powietrza. Przyczyną, dla której zwykle występują w formie gazu jest to, że temperatura ich wrzenia jest dużo niższa od zera -około -196°C w przypadku azotu i -183°C w przypadku tlenu. Nawet w najzimniejszych rejonach na Ziemi temperatura jest wyższa od temperatury ich wrzenia i dlatego powszechnie występują one w formie gazów.