標準状態
標準圧力
指定される圧力は、標準圧力（英: standard pressure）と呼ばれる。しばしば標準圧力であることを示すために記号 ° を付けて p° と書かれる。どのような圧力を p° に指定してもよいので、どのような圧力を p° に指定したのかは明示されなければならない。
標準圧力の設定として主なものが二種類ある。一つは、歴史的に用いられてきた、標準大気圧（英: standard atmosphere）
であり、もう一つは1982年にIUPACが推奨した
である。10⁵パスカル（1バール、1 bar）は、標準状態圧力（英: standard-state pressure, SSP）と呼ばれる。ただし、1982年以前は標準大気圧 101.325 kPa がSSPであった。SSPとは、後述する「物質の標準状態」を規定する際に用いられる圧力であって、他の標準圧力の使用を妨げるものではない。例えばデータベースに収録されている物質の沸点は大抵の場合、標準大気圧下の沸点（normal boiling point）である。
1960年の国際単位系（SI）の採択を経て、IUPACでも1969年にGreen bookを出版してSIへの転換とした。その後1970年代のGreen book改訂の際に標準気圧が非SIになるとして、SSPの慣習的な1気圧（1 atm）から10⁵パスカル（1バール、1 bar）への変更が主張され、IUPACの推奨はこの主張に沿って行われた。20年以上（2004年当時）を経過してもIUPACの推奨はしばしば無視されており、化学熱力学のデータベースに二種類の設定があることで混乱が見られる。種々の物理定数の推奨値を発表しているCODATAはIUPACの推奨に沿って後者をSSPとしているが、標準圧力の設定に依存する理想気体のモル体積やサッカー・テトロード定数などは、100 kPa および 101.325 kPa の両方の標準圧力に基づく値で発表している。
IUPACによるSSPの変更の推奨は単位の変更に伴うものとして行われたが、標準状態とは（仮想的な）測定条件であり、基準とする量の選び方であって、単位の選び方ではない。物理学の理論は単位の選び方には依らないが、例えば標準生成エンタルピーは標準状態の設定に依存してその量が変化する（単位の変更による数値の変化ではない）。そもそも、10⁵パスカル、あるいはバールは、SIに沿った一貫性のある単位ではないことに注意。
気体の体積
1モルの理想気体の体積は、SATPでは24.8リットル、STPでは22.7リットル（1990年頃より前は22.4リットル）、NTPでは22.4リットルである。
物質の標準状態
温度 T における物質の標準状態とは、温度 T、標準状態圧力（SSP） p° におけるその物質の純粋な状態または仮想的な状態である。標準状態にある物質の熱力学量は、標準状態における量であることを表すために ° を付けて表される。例えば標準生成エンタルピーであれば ΔfH° と書かれる（Δf は生成反応（formation）を示す）。温度は引数として ΔfH°(298 K) のように示すか、右下の添え字で ΔfH°₂₉₈ のように示す。
溶液の標準状態
溶媒の標準状態は、純溶媒の標準状態に等しい。
溶質の標準状態は、質量モル濃度 1 mol/kg の仮想的な理想希薄溶液である。 この仮想溶液は、溶質と溶媒の相互作用が現実の溶液と全く同じで、溶質同士の相互作用が全く存在しない溶液である。現実の溶液では、濃度ゼロの極限で溶質同士の相互作用がゼロになる。よって、溶液反応の標準反応エンタルピー ΔᵣH° と標準反応エントロピー ΔᵣS°、および標準溶解エンタルピー ΔₛₒₗH° は、いずれも無限希釈状態への外挿値として得られる。例えば標準中和エンタルピー ΔₙH°(25 °C) = −55.8 kJ/mol は、強酸と強塩基の中和エンタルピーを濃度を変えていくつか測定し、測定結果を濃度ゼロの極限に外挿することにより得られた値である。
溶質成分 B の部分モル体積 VB や部分モル熱容量 Cₚ, B のような部分モル量もまた、無限希釈の極限で VB° や Cₚ, B° に収束する。それに対して、部分モルギブズエネルギーすなわち化学ポテンシャルは無限希釈の極限で負の無限大に発散する。そのため、温度 T の溶質成分 B の標準化学ポテンシャル μB°(T) は、SSPの下にある質量モル濃度 1 mol/kg の仮想的な理想希薄溶液における化学ポテンシャルとして次式で定義する。
ここで p° はSSP、mᵢ は i 番目の溶質成分の質量モル濃度、R は気体定数、m° は 1 mol/kg であり、μB(T, p°, m₁, m₂, ...) は実在溶液における成分 B の化学ポテンシャルである。この定義により、溶質成分 B の標準化学ポテンシャル μB°(T) は VB° や Cₚ, B° と同様に、溶液の濃度 m = (m₁, m₂, ...) には依らない値となる。SSPの下での実在溶液の成分 B の化学ポテンシャルは μB°(T) を使うと
と表される。ここで γB(T, p°, m) は成分 B の活量係数であり、温度、圧力、濃度の関数である。
溶質の標準状態の定義は、溶媒の標準状態の定義と比べて複雑である。しかし、標準状態をこのように定義すると、溶質成分間の相互作用による理想溶液からのずれをすべて活量係数 γB に押し込めることができる。溶液の非理想性が標準状態に取り込まれずに済む、というのがこの定義のポイントである。