Фа́за в термодина́мике (от греч. φάσις – появление), термодинамически равновесное состояние вещества с определёнными макроскопическими свойствами; гомогенная часть гетерогенной системы, ограниченная поверхностью раздела. Фазы одного и того же вещества различаются по какой-либо характеристике: агрегатному состоянию, кристаллической модификации (симметрии кристаллической решётки), электрическим и магнитным свойствам и др. Фазой иногда называют также неравновесное долгоживущее состояние (например, переохлаждённый газ или жидкость).

Две фазы одного и того же вещества, переходы между которыми происходят с выделением или поглощением теплоты (фазовые переходы 1-го рода), могут сосуществовать на линии фазового равновесия p(T) на фазовой диаграмме вещества (здесь p – давление, T – температура), образуя двухфазные смеси: жидкость – пар, жидкость – твёрдое тело и др. Подобные смеси фаз воды оказывают существенное влияние на погоду и климат; переходы между ними формируют круговорот воды в природе. Смеси фаз криогенных жидкостей (азота, гелия и др.) играют важную роль в криогенной технике. В многокомпонентной многофазной системе максимальное число сосуществующих в равновесии фаз определяется правилом фаз Гиббса.