流体在达到临界压力和临界温度后将呈现不同于普通3态的超临界态，俗称流体的第四态。在超临界态下流体表现出一些特殊性质：密度近于液态但流动阻力近于气态等等。由此超临界技术可用于特殊物质或微量物质的萃取，在分子框架中药物分子的包藏，纳米材料的制备等。温度越高，表明物质分子的热运动愈剧烈。当温度足够高时，构成分子的原子也获得足够大的动能，开始彼此分离。分子受热时分裂成原子状态的过程称为离解。在此基础上再进一步提高温改的话，就会出现另一种全新的现象，原子的外层电子摆脱原于核的束缚成为自由电子。失去电子的原于变成带正电的离子。这个过程叫电离。电离的方式主要有以下几种：
（1）热电离，在高温下，气体质点的热运动速度很大，具有很大的动能，相互之间的碰撞会使原于中的电子获得足够大能量，一旦超过电离能就会产生电离。
（2）光电离，当气体受到光的照射时，原子也会吸收光子的能量，如果光子能量足够大，也会引起电离，这种电离方式称为光电离。要产生光电离，对于照射光必须满足下式：光电离主要发生在气体稀薄的情况下。地球外围空间的电离层就是由太阳的紫外辐射光将高空中稀薄气体电离而形成的。
（3）碰撞电离，气体中的带电粒子在电场中加速获得能量。这些能量大的带电粒子服气体原子碰撞进行能量交换，从而使气体电离。碰撞电离中主要是电子的贡献。发生了电离(无论是部分电离还是完全电离)的气体，虽然在某些方面跟普通气体有相似之处，例如描述普通气体的宏观物理量密度、温度、压力等对电离气体同样适用，但是它的主要性质却发生了本质的变化。在气体中电离成分只要超过千分之一，它的行为主要就由离子和电子之间的库仑作用力所支配，中性粒子之间的相互作用退居次要地位。并且电离气体的运动受电磁场的影响非常明显，它是一种导电率很高的导电流体。因而跟固态、液态、气态相比，它是一种性质奇特的全新物质聚集态。从聚集态的次序来看它排在第四位，所以称它为物质第四态。鉴于在这种聚集态中电子的负电荷总数和离子的正电荷总数在数值上是相等的，宏观呈现电中性。因而也叫它等离子体。由此可见，等离子体就是电离气体。由于常温下气体热运动的能量不大，不会自发电离。因而在我们生活的环境中物质都以固态液态气态这三态的形式存在，而并不以等离子体这第四态形式存在室温下气体中电离的成份微乎其微。若要使电离成分占千分之一以上，必须使温度高于一万度。图1—7表示了一个大气压时氮的电离度随温度变化的情况。所以在人类生活的环境中物质决不会自发地以第四种聚集态的形式存在。然而在茫茫宇宙中却有99％以上的物质都是等离子体。看来，这也许是不可思议的。但只要看一下这样的事实就可以明白了。在太阳中心温度高达一千万度以上，那里的物质显然都以等离子体状态存在。类似太阳的许许多多恒星，星系以及广阔无垠的星际空间物质都是等离子体。而像我们人类居住的“冷星球”在宇宙中倒是为数不多的。
水是地球上各种生灵存在的根本，水的变化和运动造就了我们今天的世界。在地球上，水是不断循环运动的，海洋和地面上的水受热蒸发到天空中，这些水汽又随着风运动到别的地方，当它们遇到冷空气，形成降水又重新回到地球表面。这种降水分为两种：一种是液态降水，这就是下雨；另一种是固态降水，这就是下雪或下冰雹等。大气里以固态形式落到地球表面上的降水，叫做大气固态降水。雪是大气固态降水中的一种最主要的形式。冬季，我国许多地区的降水，是以雪的形式出现的。由于降落到地面上的雪花的大小、形状、以及积雪的疏密程度不同，雪是以雪融化后的水来度量的。气象上一般把雪按24小时内降水量分为4个等级：0．1－2．4毫米的雪称为小雪；2．5－4．9毫米的雪称为中雪；5．0－9．9毫米的雪称为大雪；10毫米以上（含10毫米）的雪称为暴雪。从降水量看，即使暴雪的量级也仅仅相当于雨量中的中雨。粗略地估计，10毫米深的积雪仅能融化为1毫米的水。
大气固态降水是多种多样的，除了雪花以外，还包括能造成很大危害的冰雹，还有我们不经常见到的雪霰和冰粒。 由于天空中气象条件和生长环境的差异，造成了形形色色的大气固态降水。这些大气固态降水的叫法因地而异，因人而异，名目繁多，极不统一。为了方便起见，国际水文协会所属的国际雪冰委员会，在征求各国专家意见的基础上，于1949年召开了一个专门性的国际会议，会上通过了关于大气固态降水简明分类的提案。这个简明分类，把大气固态降水分为十种：雪片、星形雪花、柱状雪晶、针状雪晶、多枝状雪晶、轴状雪晶、不规则雪晶、霰、冰粒和雹。前面的七种统称为雪。为什么后面三种不能叫做雪呢？原来由气态的水汽变成固态的水有两个过程，一个是水汽先变成水，然后水再凝结成冰晶；还有一种是水汽不经过水，直接变成冰晶，这种过程叫做水的凝华。所以说雪是天空中的水汽经凝华而来的固态降水。
水的性质：冰：比热容： 2.1351（J/g ℃） -20~0℃；融化热： 333687.9（J/kg 0℃）；纯净的水是无色、无味、无固定形状的透明液体。水在1个大气压（atm，1atmosphere）时（101.325千帕斯卡（kPa）），温度在0 ℃以下为固体（固态水），0℃为水的凝固点。从0℃~100℃之间为液体（通常情况下水呈现液态）。100℃以上为气体（气态水），100℃为水的沸点。纯水在0℃时密度为999.87千克/立方米，在沸点时水的密度为958.38千克/立方米，密度减小4%。在4℃是密度最大，为1000千克/立方米。水的比热容为4.2×103J/（kg℃）。易溶于水的物质的相对分子质量一般都不小于水的相对分子质量。CAS： 7732-18-5，InChI编码： InChI=1/H₂O/h1H2，物理学中，水在摩擦中的两面性：在粗糙的物体表面有能摸的着的水时，水会减小摩擦，例如：家里的地板砖，特别是浴室和厨房的地板砖上沾有了水，会使二个相互接触的物体彼此分离而减小摩擦力；下雨天汽车不能开的太快；在有水的地板上行走容易摔跤等。在粗糙的物体表面有极少的（摸不到，有湿润感觉）水时，会增加物体表面的粗糙程度增大摩擦力。例如：数钞票时，在手上沾上些水，数钱越数越快等。
