Phasentrennung beschreibt die Entmischung eines zunächst homogenen Systems in zwei oder mehr koexistierende Phasen mit unterschiedlicher Zusammensetzung oder Struktur. In Werkstoffen tritt sie etwa in Legierungen, Gläsern oder Polymeren auf und beeinflusst Härte, Zähigkeit, magnetische und optische Eigenschaften. Mechanismen wie Nukleation und Wachstum oder spinodale Zersetzung werden mittels Phasenfeld- und Thermodynamikmodellen beschrieben.