El potencial químico $\mu_{i}$ del componente i en un sistema de una fase viene dado por: \begin{equation} \mu_i =\left(\frac{\partial G}{\partial n_i}\right)_{T,P,n_{j\neq i}} \end{equation} El potencial químico de una sustancia i en la fase $\alpha$ es una función de estado que depende de temperatura, presión y composición de la fase, $\mu_{i}^{\alpha} = \mu_{i}^{\alpha}(T^{\alpha}, P^{\alpha}, x_{1}^{\alpha}, x_{2}^{\alpha}...)$
Para una sustancia pura el potencial químico coincide con la energía libre de Gibbs molar $\mu_{i}=\left(\frac{\partial G}{\partial n_i}\right)_{T,P}=\bar{G}_i$