Osservare e identificare una fase nematica non è difficile. Infatti, i cristalli liquidi che formano una fase nematica si presentano come liquidi opachi. Come i liquidi sono fluidi (scorrono facilmente sulle superfici del contenitore) con una bassa viscosità. L'opacità è dovuta al fatto che le molecole liquido cristalline si organizzano in domini di dimensioni che vanno da 100 nm a 1 micron. All'interno di ogni dominio le molecole sono mediamente allineate lungo una direzione, ma ogni dominio è caratterizzato da direzioni diverse. Questo significa che a livello macroscopico non c'è una direzione preferenziale.

Inoltre, quando la luce incontra i domini, siccome l'ordine di grandezza dei domini è lo stesso delle lunghezze d'onda della luce, avviene il fenomeno dello scattering o diffusione della luce.

La transizione di fase da fase nematica a fase isotropa (liquida) ad esempio corrisponde al passaggio da liquido opaco a liquido trasparente. La temperatura a cui osserviamo questo passaggio è la temperatura di transizione, che viene anche chiamata in inglese 'clearing point'. Analogamente, è possibile identificare questa temperatura di transizione, raffreddando il cristalli liquido dalla fase isotropa (liquida) alla fase nematica.

Per comodità è possibile scegliere di studiare cristalli liquidi o miscele di cristalli liquidi che presentino la fase nematica a temperatura ambiente. Esistono molti cristalli liquidi nematici a temperatura ambiente, perché la maggior parte delle applicazioni sono a temperature tra 20° e 40°C. Un esempio è il 5CB, uno dei cristalli liquidi più studiati e utilizzati.