Phasengleichgewicht beschreibt den thermodynamischen Zustand, in dem sich die Phasenanteile und -zusammensetzungen eines Vielstoffsystems bei gegebenen T,p,n nicht mehr ändern. Es wird durch Minimierung der Gibbs-Energie bestimmt und in Phasendiagrammen (z. B. T‑x, p‑T) dargestellt. Für Werkstoffe sind Gleichgewichtsphasen, Löslichkeitsgrenzen, Ausscheidungsfelder und Reaktionspfade (Eutektoid, Peritektik) entscheidend für Gefügeausbildung und damit mechanische, thermische und korrosive Eigenschaften.