Το κρίσιμο σημείο είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στη θερμοδυναμική για να περιγράψει μια κατάσταση πίεσης και θερμοκρασίας πέρα από την οποία παύουν να υπάρχουν διακρίσεις μεταξύ φάσεων, ιδιαίτερα μεταξύ αερίου και υγρού. Πέρα από ένα τέτοιο σημείο, μια ουσία δεν είναι ούτε εντελώς υγρή ούτε εντελώς αέρια. εμφανίζει ιδιότητες τόσο της υγρής φάσης όσο και της αέριας φάσης και αναφέρεται ως υπερκρίσιμο ρευστό. Υπάρχει επίσης ένα τέτοιο πράγμα όπως ένα κρίσιμο σημείο υγρού-υγρού. Ένα τέτοιο σημείο υποδηλώνει συνθήκες θερμοκρασίας, πίεσης και σύνθεσης πέρα από τις οποίες ένα μείγμα θα διαχωριστεί σε δύο ή περισσότερες διαφορετικές υγρές φάσεις.
Το κρίσιμο σημείο μιας συγκεκριμένης ουσίας εμφανίζεται συχνά σε ένα διάγραμμα φάσης, ένα διάγραμμα που δείχνει τη συμπεριφορά της ουσίας σε διαφορετικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Ένα τέτοιο διάγραμμα δείχνει, για παράδειγμα, μια καμπύλη που αντιπροσωπεύει την ισορροπία μεταξύ της υγρής και της αέριας φάσης. Στη μία πλευρά της γραμμής, σε υψηλότερη θερμοκρασία και χαμηλότερη πίεση, η ουσία βρίσκεται στην αέρια φάση. Στην άλλη πλευρά της γραμμής, σε χαμηλότερη θερμοκρασία και υψηλότερη πίεση, η ουσία βρίσκεται στην υγρή φάση. Σε αρκετά υψηλή θερμοκρασία και πίεση, αυτή η γραμμή τερματίζει σε ένα μόνο σημείο πέρα από το οποίο εξαφανίζεται η διάκριση φάσης υγρού-αερίου – το κρίσιμο σημείο.
Τα υπερκρίσιμα ρευστά, τα οποία υπάρχουν πέρα από το κρίσιμο σημείο μιας ουσίας, έχουν πολλές διαφορετικές ιδιότητες που θυμίζουν τις ιδιότητες τόσο των υγρών όσο και των αερίων. Όπως τα υγρά, τα υπερκρίσιμα ρευστά μπορούν να χρησιμεύσουν ως διαλύτες. μπορούν να διαλύσουν άλλες ουσίες. Όπως και τα αέρια, ωστόσο, δεν έχουν επιφανειακή τάση.
Τα υπερκρίσιμα ρευστά που υπάρχουν πέρα από το κρίσιμο σημείο είναι σχετικά σπάνια στη φύση, αλλά υπάρχουν. Τα ηφαίστεια βαθέων υδάτων, για παράδειγμα, υπάρχουν βαθιά στον ωκεανό και απελευθερώνουν εξαιρετικά καυτές ουσίες στις συνθήκες εξαιρετικά υψηλής πίεσης στον πυθμένα του ωκεανού. Αυτό θερμαίνει το νερό γύρω από το ηφαίστειο, ωθώντας το πέρα από το κρίσιμο σημείο του και μετατρέποντάς το σε υπερκρίσιμο ρευστό. Μερικοί πλανήτες, ιδιαίτερα αέριοι γίγαντες, περιέχουν ουσίες σε πολύ υψηλές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στον πυρήνα τους. Οι συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης είναι πολύ πέρα από το κρίσιμο σημείο για τις εμπλεκόμενες ουσίες, επομένως υπάρχουν ως υπερκρίσιμα ρευστά.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές εφαρμογές των υπερκρίσιμων ρευστών στην επιστήμη, τη βιομηχανία και άλλους τομείς. Οι ιδιότητες διαλυτότητάς τους τα καθιστούν χρήσιμα στους χημικούς για τη διάλυση ορισμένων ουσιών. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στην παραγωγή καυσίμων βιοντίζελ. Η υπερκρίσιμη μεθανόλη, για παράδειγμα, τίθεται σε μια σειρά αντιδράσεων που καταλήγουν σε μια ποσότητα χρησιμοποιήσιμου καυσίμου.