不論是元素物質或化合物物質均能以固態、液態或氣態的型式存在自然界，稱為「物質三態」，一般而言材料科學比較喜歡討論固體材料，但是我們必須記得任何材料存在於自然界可能會有固態、液態或氣態的型式。