Diagram fase adalah bagan yang umum digunakan dalam ilmu pengetahuan, khususnya kimia, untuk memvisualisasikan kondisi di mana suatu zat ada dalam fase tertentu dan berubah ke fase lain. Fase-fase yang dibahas oleh diagram fase biasanya fase padat, cair, dan gas. Diagram diatur sebagai grafik dengan tekanan pada sumbu vertikal dan suhu pada sumbu horizontal. Kurva pada diagram mewakili titik-titik di mana fase yang berbeda berada pada keadaan setimbang, dan ruang terbuka mewakili fase yang berbeda. Banyak informasi berharga, seperti titik didih dan titik beku suatu zat pada tekanan tertentu, dapat dikumpulkan dari diagram seperti itu.
Diagram fase tipikal akan dimulai pada suhu dan tekanan yang sangat rendah dan dimulai dengan hanya satu kurva. Di atas kurva adalah fase padat, dan di bawahnya adalah fase gas. Kurva itu sendiri mewakili keseimbangan antara padat dan gas; pada kondisi tekanan yang sangat rendah, cairan jarang ada. Kesetimbangan ini juga disebut sebagai titik sublimasi. Akhirnya, pada suhu dan tekanan tertentu, kurva bercabang menjadi dua kurva yang berbeda, dan ruang antara keduanya mewakili fase cair.
Titik di mana kurva bercabang menjadi dua kurva disebut sebagai titik tripel. Ini penting karena mewakili kondisi spesifik suhu dan tekanan di mana fase padat, cair, dan gas semuanya dalam keadaan setimbang. Ini berarti bahwa zat yang diwakili oleh grafik terus-menerus bergeser di antara fase-ketiganya hadir pada waktu tertentu.
Pada suhu dan tekanan tertentu, kurva bawah berakhir pada suatu titik yang disebut sebagai titik kritis. Ini biasanya terjadi pada tekanan dan suhu yang relatif tinggi. Pada kondisi tekanan dan suhu yang lebih tinggi dari titik kritis, tidak ada perbedaan yang jelas antara fase cair dan fase gas.
Diagram fase berguna, dan bisa sangat penting bagi ahli kimia. Kurva pada diagram fase yang membagi cairan dan gas, misalnya, menunjukkan kondisi di mana keduanya akan berada pada kesetimbangan. Dengan kata lain, kurva mewakili titik didih zat.