Heterogeni sustav, za razliku od homogenog sustava,je fizikalno-kemijski sustav u kojem postoje faze koje se razlikuju po fizičkim svojstvima. To jest, u njemu postoje dijelovi koji imaju različita stanja agregata i sastav elemenata. Jedna faza takvog sustava je odvojena od strane granice, prolaz kroz koji uzrokuje kvalitativni skok u promjeni fizikalno-kemijskih svojstava sustava (supstancije). Takvi varijabilni parametri mogu biti oblik i struktura kristalne rešetke, gustoća tvari, njegov sastav, elektromagnetno polje i drugi.
Tako, u heterogenom sustavu,barem mehaničko odvajanje faza. Primjeri takvih sustava su voda i para, koji imaju različita stanja agregata, ulja i voda, koji su u istoj posudi, imaju različit sastav i druge. Vrlo često je nemoguće nacrtati jasnu granicu između homogenih i heterogenih sustava, jer je teško uspostaviti vrlo granicu prijelaza između faza. Na primjer, u mehaničkim suspenzijama ova granica zauzima koloidi, a u njima postoje minute čestice otopljene tvari. S jedne strane, to je homogeni sustav, jer su veličine čestica toliko male da se njihova veličina može zanemariti. S druge strane, iako je na atomskoj razini, ali tvar u njima još uvijek prisutna, u ovom slučaju, takav se sustav može smatrati heterogenim.
Najvažniji parametar koji karakterizira načeloheterogenost, heterogena ravnoteža. Kao primjer, razmotrite značenje ovog fenomena pomoću vodenih otopina. U njima heterogena ravnoteža ima takva svojstva koja se sastoje u prijenosu čestica preko granice fazne granice, barem u dvije susjedne faze. O ovom opisu ćemo dodirnuti samo mali krug tih fenomena, koji su najznačajniji s gledišta njihove praktične primjene. Svojim svojstvima, heterogene ravnoteže su prilično raznovrsne i stoga se odvijaju u kemijskim tehnološkim procesima i zanimaju s gledišta teorijske analize u fizikalnoj kemiji.
Na praktičnoj razini, interes jeukupno, takvi sustavi kao čvrsta tekuća faza (precipitatno zasićena otopina). Takav sustav je važan jer se u praksi mnoge kemijske tehnologije temelje na odvajanju jedne tvari od druge. Osim toga, važni su obrnuti procesi, gdje heterogena ravnoteža igra veliku ulogu. To uključuje reakciju prevladavanja slabo topljivih spojeva u otopine.
Drugi sustav - čvrsta faza - tekuća otopinatemelji se na fenomenu ionske izmjene. Taj je kemijski fenomen široko rasprostranjen u tehnologiji čišćenja vodenih otopina iz različitih vrsta nečistoća i koristi se kada je potrebno odvojiti tvari od drugih. U ovom slučaju postoje heterogene ravnoteže u elektrolitskim otopinama, važne su jer su konvencionalne kemijske metode za odvajanje spojeva neučinkovite. Praktična realizacija takvih prijelaza omogućena je ionskom izmjenom koja nastaje na površini ionskih izmjenjivača tijekom elektrolitske reakcije.
Trećina sustavaje tekući-tekući sustav, riječ je o otapalima s različitim sastavima tvari. Ovaj se slučaj koristi kada dvije tvari sadrže tvari koje se ne mogu miješati s različitim indikatorima topljivosti, odnosno izolirane heterogene ravnoteže. Praktična upotreba ovog fenomena nazvana je ekstrakcijom. U industrijskoj proizvodnji iu kemijskim procesima ekstrakcija je najučinkovitiji način odvajanja tvari.
