化學化工生產中對產品進行分離、提純時離不開蒸餾、結晶、萃取等各種單元操作，而這些單元操作過程中的理論基礎就是相平衡原理。此外在冶金、材料、采礦、地質等行業過程中，也需要相平衡的知識。
相平衡研究的一項主要內容是表達一個相平衡系統的狀態如何隨其組成、溫度、壓力等變量而變化，而要描述這種相平衡系統狀態的變化，主要有兩種方法：一是從熱力學的基本原理、公式出發，推導系統的溫度、壓力與各相組成間的關系，并用數學公式予以表示，如克拉佩龍方程、拉烏爾定律等；另一種方法是用圖形表示相平衡系統溫度、壓力、組成間的關系，這種圖形稱為相圖。
相平衡（phase equilibrium） 在一定的條件下，當一個多相系統中各相的性質和數量均不隨時間變化時，稱此系統處于相平衡。此時從宏觀上看，沒有物質由一相向另一相的凈遷移，但從微觀上看，不同相間分子轉移并未停止，只是兩個方向的遷移速率相同而已。
相平衡條件：相平衡時任一物質在各相中的化學勢相等。