Smelten en bevriezen zijn twee tegengestelde faseovergangen die optreden wanneer een stof verandert van een vaste stof naar een vloeistof of omgekeerd. Het belangrijkste verschil tussen smelten en bevriezen is de richting waarin de faseovergang plaatsvindt.

Smelten is het proces waarbij een vaste stof in een vloeibare toestand verandert. Het treedt op wanneer de temperatuur van de vaste stof wordt verhoogd tot het smeltpunt, wat de temperatuur is waarbij de interne structuur van de vaste stof afbreekt en de deeltjes vrij worden om langs elkaar te bewegen. Naarmate de temperatuur boven het smeltpunt stijgt, zal steeds meer van de vaste stof smelten totdat de gehele substantie in vloeibare toestand is.

Daarentegen bevriezen is het proces waarbij een vloeibare substantie een faseovergang ondergaat en in een vaste toestand verandert. Het treedt op wanneer de temperatuur van de vloeistof wordt verlaagd tot het vriespunt, wat de temperatuur is waarbij de vloeistofdeeltjes voldoende energie verliezen om te vertragen en regelmatige arrangementen te vormen, wat resulteert in een vaste structuur. Naarmate de temperatuur onder het vriespunt daalt, zal de vloeistof geleidelijk bevriezen totdat de gehele substantie in vaste toestand is.

Het smeltpunt van een stof is doorgaans gelijk aan het vriespunt, maar dit kan variëren afhankelijk van de specifieke stof en externe factoren zoals druk. Over het algemeen nemen het smelt- en vriespunt van een stof toe bij toenemende druk.

De processen van smelten en vriezen zijn essentieel in veel natuurlijke en industriële toepassingen. Het smelten van ijs is bijvoorbeeld cruciaal in de watercyclus, terwijl het bevriezen van water belangrijk is voor koeling en het maken van ijs. In de metallurgie worden smelten en stollen gebruikt om metalen te vormen en te verfijnen.