Đối với đơn chất bao giờ cũng tồn tại điểm tới hạn (C: critical point) tại đó tương ứng ta có áp suất tới hạn Pc và nhiệt độ tới hạn Tc. Tại điểm này các tính chất của lỏng và hơi trở nên đồng nhất. Khi đi từ A xuống B (đẳng nhiệt, giảm áp) đơn chất chuyển từ lỏng sang khí. Khi đi từ E qua D (đẳng áp, giảm nhiệt ) đơn chất chuyển pha từ khí sang lỏng. Khi đi từ D qua E (đẳng áp, tăng nhiệt ) thì đơn chất chuyển pha từ lỏng sang khí. Đường HD, HC, FH là các đường cân bằng, bao gồm tập hợp các giá trị áp suất, nhiệt độ tại đó có cân bằng pha. Điểm H là điểm duy nhất tại nhiệt độ và áp suất xác định đồng thời tồn tại ba pha cân bằng với nhau. Tại đường cân bằng ở nhiệt độ và áp suất không đổi hệ có thể chuyển pha bằng cách thêm vào hoặc lấy bớt năng lượng của hệ. Dọc theo đường FH không tồn tại pha lỏng, và pha rắn thăng hoa thành hơi. HD là đường cân bằng rắn lỏng. Tại bất kỳ giá trị P, T dọc theo đường này trạng thái của hệ có thể hoàn toàn lỏng, hay hoàn toàn rắn, hoặc hỗn hợp rắn lỏng tuỳ theo mức năng lượng mà hệ có. Đường HC là đường bão hoà hay cân bằng lỏng hơi, tại các giá trị áp suất và nhiệt độ trên đường HC hệ có thể tồn tại hoàn toàn ở trạng thái lỏng bão hoà hay hơi bão hoà, hoặc hỗn hợp lỏng hơi tuy thuộc vào mức năng lượng mà hệ có.