Una fase puede persistir más allá de su frontera de equilibrio: agua líquida enfriada por debajo de sin congelarse (la sobrefusión), calentada por encima de su temperatura de ebullición sin hervir (el sobrecalentamiento), vapor comprimido más allá de sin condensar (la sobresaturación). Estos estados metaestables exigen la ausencia de puntos de nucleación — polvo, arañazos, gas disuelto, cristales de hielo — sobre los que pueda arrancar la nueva fase; una perturbación los vuelca de golpe, y de modo irreversible, hacia el equilibrio.
Ejemplos
Ejemplo 25.15 (La botella en sobrefusión)
Agua en reposo a en una botella limpia, y un golpe: los cristales de hielo la recorren como un disparo y la temperatura salta a . El proceso es adiabático y rápido, de modo que el calor sensible congela una fracción del agua; la entropía creada, , es positiva como ha de ser. Las nubes están llenas de gotitas en sobrefusión hasta ; el engelamiento de los aviones y la siembra de nubes explotan ambos ese hecho.