A hatóanyag polimorfiájának minél szélesebb körű feltárása a fejlesztendő forma kiválasztásának csak az első lépése. A második lépés a megtalált módosulatok relatív stabilitásának a meghatározása. Erre azért van szükség, mert a termodinamikailag stabil forma a későbbi gyógyszerészeti fejlesztési, raktározási stb. folyamatok során kristályszerkezetét nem változtatja meg, a többi létező, ún. metastabil formáknál azonban ennek nagy a valószínűsége, és a rendszer a termodinamikailag stabil módosulat irányába alakulhat át. Adott hőmérsékleten és nyomáson a legalacsonyabb szabadentalpiájú polimorf stabil, míg a magasabb szabadentalpiájú módosulatok metastabil (esetenként instabil) állapotban vannak. Termodinamikailag két polimorf módosulat enantiotrópia vagy monotrópia viszonyában állhat egymással. Monotrópiáról akkor beszélünk, ha az adott anyag valamely kristályos módosulata minden hőmérsékleten és nyomáson termodinamikailag stabilabb, mint a másik forma. Ennélfogva átalakulás közöttük csak egy irányba mehet végbe, a kevésbé stabil módosulat átalakul a stabil formává. Az átalakulásnak (esetenként igen jelentős) kinetikai gátja lehet, amikor is a metastabil módosulat átlagos körülmények között gyakorlatilag „örökre” megmarad átalakulás nélkül. Ilyen pl. a szénmódosulatok közül a stabil grafit és a metastabil gyémánt viszonya. A szabadentalpia és olvadási entalpia változását a hőmérséklet függvényében az 5.52. ábra ábrázolja.