Состояние однокомпонентной системы определяется двумя независимыми параметрами (например P и T), а объем системы V = f(P,T). Если по трем координатным осям отложить соответственно давление, температуру, объем системы, то получится пространственная диаграмма, характеризующая зависимость состояния системы и фазовых равновесий в ней от внешних условий. Такая диаграмма называется диаграммой состояния или фазовой диаграммой.
Для однокомпонентной системы двумерная диаграмма состояния показывает условия существования при различных значениях параметров (Т – температура и Р – давление) нескольких фаз, наиболее простой вариант – три фазы: газовая, жидкая и твердая.