物理變化是指物質的狀態雖然發生了變化，但物質本身的組成成分沒有改變的變化。例如位置、體積、形狀、溫度、壓強的變化，氣態、液態、固態的相互轉化，物質與電磁場的相互作用，光與物質的相互作用等都屬於物理變化。物理變化的特徵在於沒有新物質生成，只是物質在外形和狀態方面發生了變化，且變化過程中物質的分子結構和化學組成不發生變化。常見的物理變化有蒸餾、分餾、焰色反應、膠體的性質、吸附、蛋白質的鹽析、蒸發、分離、萃取分液等。
物理變化和化學變化的根本區別在於是否有新物質生成。物理變化只是物質在外形和狀態方面發生了變化，而化學變化則產生了新的物質。在物理變化中，物質的化學性質保持不變，而在化學變化中，物質的化學性質發生了改變。物理變化和化學變化常常同時發生，但發生物理變化時不一定同時發生化學變化，而發生化學變化時一定伴隨物理變化。