Schemat fazowy, wykres przedstawiający warunki graniczne dla faz stałej, ciekłej i gazowej pojedynczej substancji lub mieszaniny substancji przy zmianach ciśnienia i temperatury lub przy zmianie niektórych innych kombinacji zmiennych, takich jak rozpuszczalność i temperatura. Rysunek przedstawia typowy diagram fazowy dla układu jednoskładnikowego (tj. układu składającego się z pojedynczej czystej substancji), przy czym krzywe uzyskano na podstawie pomiarów przeprowadzonych przy różnych ciśnieniach i temperaturach. W każdym punkcie obszaru oddzielonego krzywymi ciśnienie i temperatura pozwalają na istnienie tylko jednej fazy (stałej, ciekłej lub gazowej), a zmiany temperatury i ciśnienia, aż do punktów na krzywych, nie zmienią tej fazy. W każdym punkcie na krzywych temperatura i ciśnienie pozwalają na istnienie dwóch faz w równowadze: ciała stałego i cieczy, ciała stałego i pary lub cieczy i pary. Na przykład, linia wyznaczona dla zmiany ciśnienia pary w zależności od temperatury dla cieczy jest granicą między cieczą a parą; tylko para może istnieć po stronie niskiego ciśnienia i wysokiej temperatury linii, podczas gdy substancja musi być cieczą po stronie wysokiego ciśnienia i niskiej temperatury; ciecz i para istnieją razem w temperaturach i ciśnieniach odpowiadających punktom na linii; w miejscu, gdzie ta linia znika, zwanym punktem krytycznym, ciecz i jej para stają się nierozróżnialne. Wzdłuż linii oddzielającej ciecz od ciała stałego można znaleźć temperatury topnienia dla różnych ciśnień. Punkt przecięcia tych trzech krzywych, zwany punktem potrójnym, reprezentuje jedyne w swoim rodzaju warunki, w których wszystkie trzy fazy istnieją razem w równowadze. Diagram fazowy dla dwóch składników zwykle przedstawia krzywe topnienia na wykresie temperatura-pozycja.
Schematy fazowe są specyficzne dla każdej substancji i mieszaniny. Złożone mieszaniny mogą wymagać trójwymiarowych diagramów fazowych, które mogą być reprezentowane w dwóch wymiarach dzięki zastosowaniu perspektywy. Schematy fazowe są szeroko stosowane w badaniach równowag mineralnych w związku z warunkami powstawania skał i minerałów w obrębie Ziemi. Są one również nieocenione przy projektowaniu urządzeń przemysłowych i poszukiwaniu optymalnych warunków dla procesów produkcyjnych, a także przy określaniu czystości substancji.