Transizione di fase (o "passaggio di stato" o "cambiamento di stato" o "transizione di stato") è un'espressione che in fisica e in chimica, indica la trasformazione di un sistema termodinamico da uno stato di aggregazione ad un altro. La caratteristica distintiva di una transizione di fase è il brusco cambiamento di una o più proprietà fisiche, in particolare la capacità termica, alla minima variazione di variabili termodinamiche come la temperatura. Alcuni esempi di transizioni di fase sono:

• Le transizioni tra le fasi solida, liquida, e aeriforme (fusione, solidificazione, sublimazione, brinamento, vaporizzazione (evaporazione ed ebollizione),  ionizzazione, deionizzazione)
• La transizione tra le fasi ferromagnetica e paramagnetica dei materiali magnetici al punto di Curie.
• Le transizioni ordine-disordine come nell'alfa-alluminuro di titanio
• La superconduttività in certi metalli sotto una temperatura critica.
• La condensazione quantistica dei liquidi bosonici come la condensazione di Bose-Einstein e la transizione del superfluido in elio liquido.
• La rottura delle simmetrie nelle leggi fisiche al raffreddarsi della temperatura dell'universo.
• Il ripiegamento di proteine.