Superfluid je faza materije koja može beskonačno teći bez gubitka energije. Ovo svojstvo određenih izotopa otkrili su Pyotr Leonidovich Kapitsa, John F. Allen i Don Misener 1937. godine. To je postignuto na vrlo niskim temperaturama s najmanje dva izotopa helija, jednim izotopom rubidija i jednim izotopom litija.
Samo tekućine i plinovi mogu biti superfluidi. Na primjer, točka ledišta helija je 1 K (Kelvin) i 25 atmosfera tlaka, najniža od svih elemenata, ali tvar počinje pokazivati superfluidna svojstva na oko 2 K. Fazni prijelaz se događa kada svi sastavni atomi uzorka počnu zauzimaju isto kvantno stanje. To se događa kada su atomi smješteni vrlo blizu jedan drugome i toliko se ohlade da se njihove kvantne valne funkcije počnu preklapati i atomi gube svoj individualni identitet, ponašajući se više kao jedan super-atom nego aglomeracija atoma.
Ograničavajući čimbenik na koji materijali mogu pokazivati superfluidnost, a koji ne može je da materijal mora biti vrlo vrlo hladan (manje od 4 K) i ostati fluidan na ovoj hladnoj temperaturi. Materijali koji postaju čvrsti na niskim temperaturama ne mogu preuzeti ovu fazu. Kada se ohladi na vrlo niske temperature, skup bozona spreman za superfluid, atoma s parnim brojem nukleona, formira se u Bose-Einsteinov kondenzat, superfluidnu fazu materije. Kada se fermioni, atomi s neparnim brojem nukleona, kao što je izotop helija-3, ohlade na nekoliko Kelvina, to nije dovoljno da izazove ovaj prijelaz.
Budući da samo bozoni mogu lako postati Bose-Einsteinov kondenzat, fermioni se prvo moraju upariti jedan s drugim kako bi postali superfluid. Ovaj proces je sličan Cooperovom uparivanju elektrona koje se događa u supravodnicima. Kada se dva atoma s neparnim brojem nukleona upare jedan s drugim, oni zajedno posjeduju paran broj nukleona i počinju se ponašati kao bozoni, kondenzirajući zajedno u superfluidno stanje. To se zove fermionski kondenzat i pojavljuje se samo na temperaturnoj razini mK (miliKelvina), a ne na nekoliko Kelvina. Ključna razlika između uparivanja atoma u superfluidu i uparivanja elektrona u supravodiču je u tome što je uparivanje atoma posredovano kvantnim spinskim fluktuacijama, a ne razmjenom fonona (vibracijske energije).
Superfluidi imaju neka impresivna i jedinstvena svojstva koja ih razlikuju od drugih oblika materije. Budući da nemaju unutarnju viskoznost, vrtlog koji se formira unutar jednog ostaje zauvijek. Superfluid ima nultu termodinamičku entropiju i beskonačnu toplinsku vodljivost, što znači da ne može postojati temperaturna razlika između dva superfluida ili dva dijela istog. Također se mogu popeti i izaći iz spremnika u sloju od jednog atoma ako spremnik nije zapečaćen. Konvencionalna molekula ugrađena u superfluid može se kretati s punom slobodom rotacije, ponašajući se poput plina. U budućnosti bi se mogla otkriti i druga zanimljiva svojstva.
Većina takozvanih superfluida nije čista, već su zapravo mješavina fluidne komponente i superfluidne komponente. Potencijalne primjene suprafluida nisu tako uzbudljive i široke kao one supravvodnika, ali hladnjaci za razrjeđivanje i spektroskopija su dva područja u kojima su našli primjenu. Možda je najzanimljivija primjena danas isključivo obrazovna, pokazujući kako kvantni efekti mogu postati makroskopski u razmjeru pod određenim ekstremnim uvjetima.