Một hỗn hợp không đồng nhất là một hỗn hợp bao gồm các yếu tố không đồng nhất hoặc có các khu vực địa phương có các thuộc tính khác nhau.

Trong hóa học vật lý và khoa học vật liệu, định nghĩa của hỗn hợp không đồng nhất là hỗn hợp chứa các thành phần trong các giai đoạn khác nhau.