Heterojen bir materyal, ayrı ayrı bileşenleri ayırt edilebilen bir malzemedir. Malzeme, genellikle mekanik yollarla, homojen bir malzemeden daha kolay bir şekilde bileşenlerine ayrılabilir.
Heterojen malzemeler homojen değildir ve aynı hacmi kaplayan çeşitli parçalardan oluşur. Kimyada, heterojen materyaller çoğu zaman maddenin farklı durumlarından oluşur, ancak bu her zaman böyle değildir. Sudaki katı parçacıkların bir süspansiyonu heterojendir, fakat aynı zamanda karışmayan bir su ve yağ karışımıdır. İlki, bir katı ve bir sıvıdan oluşan heterojen bir malzemedir, ikincisi ise iki sıvıdan oluşur.
İki bileşenin homojen veya heterojen bir karışım oluşturup oluşturmadığı atomların bağıl boyutlarına ve molekül içi etkileşimlerinin türüne ve kuvvetine bağlıdır. Bileşenlerin atomları birbirleriyle güçlü bir şekilde etkileşime girerse, homojen bir karışım oluşturabilirler. Birbiriyle etkileşime girmeyen bileşen atomlarının homojen bir karışım oluşturma olasılığı daha yüksektir. Bileşen atomları birbirleri arasındaki molekül içi boşluğu kaplarsa, moleküller arası etkileşimin az olduğu homojen karışımlar oluşturabilirler. Heterojenlik, bir sistemin bileşenlerinin farklı aşamalarda bulunması gerektiğini ima ettiği fizikte farklı bir anlam taşır.
