Polymere, die auf molekularer Ebene nicht wie Kristalle strukturiert sind, ändern ihren Zustand mit der Temperatur anders als kristalline Substanzen. Die Glasübergangstemperatur ist der Punkt, an dem das Polymer eine Zustandsänderung erfährt. Materialien oberhalb dieser Temperatur sind im Allgemeinen flexibler, und solche bei kälteren Temperaturen sind zerbrechlich, da sich die Moleküle nicht verbiegen oder sich leicht an andere Stellen bewegen können. Glasübergang wird nur in Festkörpern beobachtet, die keine Moleküle in Kristallen angeordnet haben; diese werden als amorph bezeichnet und umfassen Glas, Gele und dünne Filme.
Je nach Material tritt der Glasübergangspunkt bei einer anderen Temperatur auf, die mit seiner Wärmekapazität zusammenhängt. Einige Materialien wie Gummi haben sowohl kristalline als auch amorphe Moleküle. Die Temperaturen für jedes in einem Objekt können unterschiedlich sein. Kristallbasierte Strukturen schmelzen bei einer bestimmten Temperatur, Strukturen mit beiden Arten von Molekülen neigen jedoch dazu, über lange Zeiträume zu fließen. Amorphe Komponenten können bei einer Temperatur stark sein, während kristalline Moleküle in einem geschmolzenen Zustand sein können, wenn sie bereits einen Phasenübergang durchlaufen haben.
Der Glasübergang unterscheidet sich vom tatsächlichen Schmelzen, da keine latente Wärme vorhanden ist, um Temperaturerhöhungen zu absorbieren. Im Gegensatz zu einer schmelzenden Substanz erwärmt sich ein Übergangspolymer weiter, wenn die Übergangstemperatur überschritten wird. Die Wärmekapazität des Polymers nimmt dennoch zu, daher wird der Prozess, den es durchläuft, als Übergang zweiter Ordnung bezeichnet. Kristalline Strukturen absorbieren stattdessen Wärme und erhöhen ihre Temperatur nicht, während sie schmelzen.
Wenn es physikalisch gebogen würde, würde sich ein Objekt wie ein Stück Gummi biegen, wenn es sich unterhalb des Glasübergangs befindet. Es könnte auch fest bleiben, wenn die molekularen Bindungen stark genug sind, um der Kraft standzuhalten. Gegenstände mit weniger starken Molekülen brechen oder zersplittern unterhalb der Glasübergangstemperatur. Kunststoff-Armaturenbretter sowie Kunststoffblenden reagieren oft ähnlich auf Temperaturänderungen.
Amorphe Materialien benötigen eine gewisse Menge an Wärmeenergie, um ihre molekulare Struktur zu verändern. Der Glasübergang hängt von der Energie ab, die benötigt wird, um den Zustand eines bestimmten Materials zu ändern. Das Phänomen unterscheidet sich auch dadurch vom Schmelzen, dass es nicht so offensichtlich ist. Materialien zeigen oft nicht die zugehörigen Eigenschaften nach dem Glasübergang, es sei denn, sie werden mit einer Kraft beaufschlagt. Das Schmelzen ist jedoch visuell sichtbar und hat einen dramatischeren Effekt, beispielsweise wenn ein kristalliner Eiswürfel zu Wasser schmilzt, das leicht über eine Oberfläche fließt.