תרשים שלב, גרף המציג את התנאים המגבילים לשלבים מוצקים, נוזליים וגזים של חומר יחיד או של תערובת של חומרים תוך כדי שינויים בלחץ ובטמפרטורה או בשילוב אחר של משתנים, כגון מסיסות וטמפרטורה. באיור מוצגת תרשים פאזה טיפוסי למערכת של רכיב אחד (כלומר, המורכב מחומר טהור יחיד), כשהעקומות התקבלו ממדידות שנעשו בלחצים וטמפרטורות שונות. בכל נקודה באזורים המופרדים בעקומות, הלחץ והטמפרטורה מאפשרים להתקיים רק שלב אחד (מוצק, נוזל או גז), ושינויים בטמפרטורה ולחץ, עד לנקודות על העקומות, לא ישנו שלב זה. בכל נקודה בעקומות, הטמפרטורה והלחץ מאפשרים לשני שלבים להתקיים בשיווי משקל: מוצק ונוזל, מוצק ואדי, או נוזל ואדים. לדוגמא, הקו המצוי עבור הווריאציה עם לחץ הטמפרטורה של אדי הנוזל הוא הגבול בין נוזל לאדים; רק אדים יכולים להתקיים בצד בלחץ נמוך ובטמפרטורה גבוהה של הקו, בעוד שהחומר חייב להיות נוזלי בצד בלחץ גבוה ובטמפרטורה נמוכה; נוזלים ואדים קיימים יחד בטמפרטורות ולחצים המתאימים לנקודות בקו; במקום בו נעלם קו זה, הנקרא הנקודה הקריטית, הנוזל והאדים שלו הופכים להבדלה. לאורך הקו בין נוזל למוצק ניתן למצוא את טמפרטורות ההתכה ללחצים שונים. הצומת של שלושת העיקולים, הנקרא נקודת המשולש, מייצג את התנאים הייחודיים שבהם מתקיימים כל שלושת השלבים בשיווי משקל יחד. דיאגרמת פאזה לשני רכיבים מציגה בדרך כלל עקומות התכה בתרשים להרכבת טמפרטורה.
נוזל: תרשים שלב של חומר טהור
כאשר הטמפרטורה והלחץ של חומר טהור קבועים, גם מצב שיווי המשקל של החומר קבוע. זה מאויר
דיאגרמות שלב ספציפיות לכל חומר ותערובת. תערובות מורכבות עשויות לדרוש דיאגרמות שלב תלת מימדיות, שניתן לייצג בשני ממדים באמצעות פרספקטיבה. דיאגרמות שלב נמצאות בשימוש נרחב במחקרים על שיווי משקל מינרלים בקשר לתנאי היווצרות סלעים ומינרלים בתוך כדור הארץ. הם גם בעלי ערך לא יסולא בפז בעת עיצוב ציוד תעשייתי ומחפשים תנאים אופטימליים לתהליכי ייצור וקביעת טוהר החומרים.
