link=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Simple_Harmonic_Motion_Orbit.gif|thumb|250px|prawo|Wykres przedstawiający trajektorię układu masa-sprężyna w ruchu harmonicznym. (Osie prędkości i położenia zostały tu odwrócone w stosunku do standardowej konwencji.) thumb|250px|Trajektoria oscylatora Duffinga. Na osi pionowej jest prędkość oscylatora, na osi poziomej jego położenie. thumb|250px|Dwuwymiarowa przestrzeń stanów układu poruszającego się w jednym wymiarze. Na osi pionowej jest prędkość układu, na osi poziomej jego położenie. Układ zaczyna ruch od położenia x=0,71 i prędkości v=0,02. Trajektoria ma postać rozbieżnej spirali.
Przestrzeń fazowa (przestrzeń stanów) – wielowymiarowa przestrzeń przypisana do danego układu dynamicznego, przy czym osie współrzędnych reprezentują różne wielkości fizyczne w różnych działach fizyki (mechanika klasyczna, termodynamika, fizyka statystyczna, mechanika kwantowa, itd.).
W mechanice współrzędnymi przestrzeni fazowej są współrzędne położeń i pędów poszczególnych części układu mechanicznego. Np. dla cząstki poruszającej się w jednym kierunku przestrzeń stanów ma dwa wymiary, odpowiadające położeniu i prędkości cząstki (por. animacja ruchu ciała na sprężynie, oscylator Duffinga).