気体から液体への変化のように、化学的、物理的に均一な物質の状態である相（phase）が他の相に移る現象。
宇宙論においてはビッグバン後にエネルギーの高い真空から低い真空に転移すること（真空の相転移）を指し、ここで解放されるエネルギー密度が宇宙の指数関数的膨張（インフレーション）を引き起こすとされる。宇宙初期には一つのみであった素粒子間の相互作用は、宇宙の温度低下とともに真空の相転移が起きて、現在の四つの力（重力、電磁気力、強い相互作用、弱い相互作用）に次第に分化していったと考えられている。ビッグバン宇宙論、インフレーション理論、クォーク-ハドロン相転移も参照。