Heterogeninė sistema – sistema, susidedanti daugiau nei iš vienos fazės. Kai vieno produkto ar bendroje kelių produktų visumoje mikroskopu įmanoma atskirti sudėtines produktų dalis, tai kalbama apie heterogeninę sistemą. Kiekviena sudėtinė dalis – žiūrint atskirai, homogeninė sistema yra fazė. Kiekviena medžiaga, sudaranti sistema, yra komponentas. Homogeninės sistemos turi tik vieną fazę, bet gali būti sudarytos iš įvairių komponentų. Heterogenines sistemas gali sudaryti: įvairios grynosios medžiagos, esančios įvairiose agregatinėse būsenose, pvz., ledas ir vanduo. Šiuo atveju yra vienas komponentas ir dvi fazės (skysta ir kieta); įvairių medžiagų mišiniai, pvz., molis ir smėlis, molis ir vanduo, vanduo ir aliejus. Šiuo atveju turim tiek pat fazių, kiek ir sudėtinių dalių, bei tiek pat komponentų, kiek ir grynųjų medžiagų. Pavyzdžiu gali būti granito uoliena, kurioje galime atskirti žėrutį, lauko špatą ir kvarcą.