Et system sies å bestå av én fase (være homogent) når de makroskopiske, fysikalske egenskaper ingen steder innen systemet endres diskontinuerlig. Et homogent system kan være en gassblanding, en løsning eller et fast legeme med ensartet sammensetning. Systemer med to eller flere faser kalles et heterogent system. Typiske heterogene systemer er en gass sammen med en væske, en gass sammen med et fast stoff, to ikke blandbare væsker, væske sammen med fast stoff og to ulike faste faser (stoffer) i blanding. De forskjellige ensartede bestanddeler av systemet kalles dets faser.
En fase kan også tenkes å være sammensatt av flere ulike kjemiske forbindelser (komponenter), f.eks. en vannløsning som inneholder ulike løste salter. Betingelsen for at forskjellige faser skal kunne være i likevekt, er gitt ved Gibbs' faseregel, som knytter antall komponenter (C), antall faser (P) og systemets frihetsgrad (F) sammen ved uttrykket F = C – P + 2 (se Gibbs' faseregel).
Som eksempel på et system med tre faser kan nevnes is, vann og vanndamp i kontakt med hverandre. Her består alle tre faser av samme kjemiske forbindelse, dvs. C = 1, antall faser P = 3 og F blir følgelig 0. Denne likevekten er bare realiserbar i ett punkt (temperatur 273,16 K), trippelpunktet.
En og samme kjemiske forbindelse kan altså fremvise ulike faser (jfr. is, vann, vanndamp). Dette gjelder også i fast tilstand, f.eks. karbon i formene diamant og grafitt, silisiumdioksid i formene kvarts, tridymitt, cristobalitt m.fl. (Se også allotropi, polymorfi.)