相图是指采用的
热力学变量不同构成不同的相图。材料学工作者最关心的是凝聚态。相图不能说明平衡过程的动力学，不能判断体系可能出现的亚稳相。
简单的相图如水的图（见上图），从中可以很容易地读出水的
三相点、
临界点等信息。图中的分隔线称为“两
相平衡线”，所划出的范围表示单相区（双变量系统），两个变量可以同时在一定范围内改变而无新相出现。常见的
二组分系统相图有
压力-组成图、温度-组成图、
蒸汽压-液相组成图、溶解度图（温度-组成）、
低共熔混合物相图等。
在控制理论中，相图（phase portrait）是动态系统在相平面上的状态轨迹的几何表达。右图是经典非线性系统 Van der Pol 公式的相图。图中Van der Pol 振荡器的状态轨线收敛于一个
极限环上。
通过研究非线性系统（如钟摆，
倒立摆，隧道二极管等）在平衡点附近的相图特性，可以判断系统的稳定性，渐近稳定性等。
鞍点（saddle），焦点（focus），分叉（bifurcation），
极限环（limit circle），
周期轨道（periodic orbit）。
对于多相体系，各相间的相互转化，新相的形成，旧相的消失与温度，
压力，组成有关。根据实验数据给出的表示
相变规律的各种
几何图形称为相图。从这种几何图形上，可以直观看出多相体系中各种聚集状态和它们所处的条件（温度，
压力，组成）。
金属及其他
工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属等材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。
相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所表示的相的状态是
平衡状态。
表达混合材料性质的一种很简便的方式就是相图。
二元相图可以看作是标示出两种材料混合物稳定相区域的一种图，这些相区域是组成百分比和温度的函数。相图也可能依赖于气压。