A l'issue de l'enseignement, l'étudiant doit être capable de caractériser d'un point de vue thermodynamique un liquide ou un solide pouvant être polyphasé ou polycristallin. Les notions de phase, de mélange de phase, d'activité d'une phase condensée et d'échelles d'activités doivent être comprises.
L'utilisation des diagrammes de phases (binaires et un peu ternaires) doit être maitrisée. Ils doivent pouvoir être utilisés pour élaborer un alliage métallique ou un matériau inorganique à microstructure donnée en jouant sur la température et la composition. Les liens avec la microstructure des matériaux doivent être compris.
Enfin, la stabilité d'un alliage métallique doit pouvoir être prédite en fonction de la température et de l'atmosphère utilisée.