Olomuoto onaineen tila, joka määrittää sen fysikaalista käyttäytymistä. Olomuodon muutoksiin vaikuttavatlämpötila japaine.
Kolme perinteisesti tunnetuinta ja maapallolla tavallisimmin kohdattavaa olomuotoa ovatkiinteä,neste jakaasu.
Arvioidaan, ettämaailmankaikkeuden yleisin olomuoto onplasma, jota esiintyytähdissä jatähtisumuissa niin runsaasti, että sitä saattaa olla jopa yli 99 prosenttia kaikesta aineesta. Maapallolla plasmaa esiintyy jonkin verran muun muassasalamoinnin yhteydessä. Plasman ominaisuudet eivät kuitenkaan täysin sovi perinteiseen olomuodon määritelmään.
Muuttuminen olomuodosta toiseen tapahtuu yleensä tarkoin määritetyssäsulamis- taikiehumispisteessä. On kuitenkin olemassa aineita, joilla ei ole selkeää sulamispistettä.Amorfinen aine pehmenee vähitellenlasisiirtymäpisteen jälkeen, eikä sitä tällöin voi yksiselitteisesti määritellä kiinteäksi tai nestemäiseksi. Amorfisia aineita ovat muun muassalasi ja jotkinmuovit.
Alhaisimmassalämpötilassa japaineessa pääosa aineista on kiinteitä. Tätä merkitään kemiallisissa kaavoissa kirjaimella s (solid). Tässä olomuodossa aine pitää muotonsa, jos sitä ei rasiteta millään voimalla (esimerkiksi leikkausvoima rikkoo muodon). Veden kiinteää olomuotoa kutsutaan triviaalinimellä jää. Sen tilavuus on poikkeuksellisesti suurempi kuin samallaainemäärällä on nestemäisessä olotilassa. Tämä johtuu jään kidemäisestä rakenteesta, joka jättää paljon tyhjää tilaa vesimolekyylien väliin.
Aineen saavutettuasulamispisteensä, kiinteä rakenne muuttuu ja molekyylit pääsevät liikkumaan vapaammin. Ne ovat kuitenkin vielä vahvasti toisiinsa sidoksissa ja vastustavat pinta-alan kasvamista, mikä aiheuttaa jokaiselle nesteelle ominaisenjännityksen (poikkeuksenasupranesteet). Nestemäinen aine täyttää mahdollisimman suuren tilan astiassa tai tasolla. Kemiallisissa yhtälöissä kyseistä faasia merkitään kirjaimella l (liquid).
Eräät pitkätorgaaniset molekyylit ovat nestekiteitä. Näillä aineilla on nestemäisessä muodossa erikoinen rakenne hieman sulamispisteen yläpuolella. Aineet ovatviskoosin nesteen ja kiteisen aineen välimuotoja. Molekyylit asettuvat samansuuntaisesti ja kääntyilevätjännite-erojen mukaan. Tätä ominaisuutta hyödynnetäännestekidenäytöissä, joita on muun muassa kannettavissa tietokoneissa.
Aineen ohitettua kiehumispisteensä, aine muuttuu kaasumaiseksi, jolloin sen molekyylien välillä ei enää ole juurikaan vuorovaikutusta. Hiukkaset (molekyylit tai atomit) voivat olla hyvinkin etäällä toisistaan ja ne täyttävät hetkessä tasaisesti esimerkiksi huoneen koko tilavuuden. Hiukkaset pääsevät liikkuman vapaasti ja törmäilevät rajapintoihin. Mitä enemmän törmäilyä tapahtuu, sitä suurempi on kaasun paine. Painetta voidaan kasvattaa pakottamalla sama määrä kaasua pienempään tilaan. Jos painetta nostetaan riittävästi tarpeeksi alhaisessa lämpötilassa saadaan kaikkein kevyimmätkin kaasut nestemäiseksi.
Plasma on aineen olomuoto, jossaatomit ovat menettäneetelektroneja eliionisoituneet. Plasmaa syntyy korkeanlämpötilan (vähintään 2000-8000 K) vaikutuksesta jasähkökentässä kiihdytettyjenhiukkasten törmäillessä atomeihin irrottaen niistä elektroneja. Plasma koostuu positiivisista ioneista ja vapaista elektroneista.
Erittäin suuren lämpötilan ja paineen vallitessakvarkit jagluonit voivat irtautua toisistaan, jolloinprotonit,neutronit ja muuthadronit hajoavat ja lakkaavat olemasta. Näin syntyy kvarkki-gluoniplasmaa. Sitä ei maapallolla luonnonoloissa esiinny, muttahiukkaskiihdyttimissä sitä kyetään tuottamaan mittauslaittein havaittavia määriä.
Bosen-Einsteinin kondensaatti on matalassalämpötilassa esiintyvä aineen tila, jossa makroskooppisesti merkittävä osa hiukkasista miehittää alinta mahdollista energiatilaa. Bosen-Einsteinin kondensaatissa hiukkaset menettävät yksilöllisen luonteensa ja kondensaatti alkaa hiukkasten muodostamana makroskooppisena kokonaisuutena noudattaakvanttimekaniikan lakeja. Normaalisti kvanttimekaniikan lainalaisuudet eivät tule esille makroskooppisilla hiukkasmäärillä. Bosen-Einsteinin kondensaatti voi muodostua vain hiukkasilla, jotka ovatbosoneja. Myösfermionit voivat muodostaa keskenään pariutumallafermionikondensaatteja. Tämän olomuodon löytäjät palkittiin Nobelin palkinnolla 1995.
Fermionisessa kondensaatissa aineen atomit pariutuvat ja käyttäytyvät keskenään yhdenmukaisesti. Tällainen tila saavutetaan hyvin alhaisessa lämpötilassa, magneettisen sekä optisen käsittelyn avulla. Käyttäytyminen parillisina on tuttua suprajohteista, joissa elektronit pariutuvat ja alkavat liikkua ilman vastusta. Tämä aineen olomuoto on myösBose-Einstein kondensaatin tavoin löydetty Coloradon Boulder-yliopistossa
