В твёрдом веществе каждая молекула удерживается межмолекулярными силами в определённом положении относительно своих соседей. Твёр­дые тела обладают очень малой сжи­маемостью, поскольку доля свобод­ного объёма в них обычно ещё меньше, чем в жидкостях. Так что плотность данного вещества в твёр­дом состоянии, как правило, больше, чем в жидком. Одним из исключений является вода, плотность которой при нормальном давлении выше плотности льда.

Большинство твёрдых веществ на­ходится в кристаллической форме: их частицы — молекулы, атомы или ионы — расположены в строгом по­рядке, образуя регулярную простран­ственную структуру — кристалличе­скую решётку. Поэтому при переходе жидкости в твёрдое состояние моле­кулы ведут себя подобно солдатам, получившим команду к построению.

Вместе с тем частицы в кристалли­ческой решётке не неподвижны, они постоянно совершают колебатель­ные движения. Если частицы, распо­ложенные на поверхности твёрдого вещества, приобретают энергию, до­статочную для преодоления силы притяжения остальных частиц в кри­сталле, то они «улетают», образуя пар. Все твёрдые вещества имеют опреде­лённое давление пара, хотя оно обыч­но очень мало, особенно для ионных кристаллов. Так, для NaCl давление па­ра, равное всего 0,001  мм рт.  ст.

*Процесс перехода твёр­дого вещества в пар назы­вают возгонкой или суб­лимацией. Обратный процесс — кристаллизация из пара.  (0,133 Па), достигается при нагреве кристалла до 567 °С. А чтобы полу­чить такое же давление пара для CaF₂, нужна температура 1195 °С. Ещё труд­нее испаряются некоторые металлы; рекорд принадлежит вольфраму: 0,001 мм рт. ст. при 2975 °С.

С повышением температуры энер­гия колебаний молекул твёрдого ве­щества увеличивается, и когда она превышает энергию межмолекуляр­ного притяжения, кристаллическая решётка разрушается — происходит плавление кристалла.

Существуют твёрдые вещества, частицы которых не настолько стро­го упорядочении:, чтобы образовать правильную кристаллическую решётку. Такие вещества принято называть аморфными (от греч. «аморфос» — «бесформенный»). В отличие от кри­сталлических, они не имеют опреде­лённой температуры плавления, а постепенно размягчаются в некото­ром интервале температур. К аморф­ным веществам относятся стекло, природные и синтетические смолы, многие пластмассы.