Không khí là một hỗn hợp. Nước biển, đá granit và một túi đồ ăn nhẹ cũng vậy. Hỗn hợp là sự kết hợp của các chất không liên kết hóa học với nhau. Mỗi chất vẫn giữ nguyên bản chất riêng của nó. Tỷ lệ các thành phần có thể thay đổi. Các thành phần thường có thể được tách ra bằng các phương pháp vật lý, như lọc, chưng cất hoặc bay hơi.

Hỗn hợp có thể là đồng nhất hoặc không đồng nhất. Hỗn hợp đồng nhất, còn được gọi là dung dịch, có thành phần giống nhau ở mọi nơi. Nước muối và không khí là hỗn hợp đồng nhất. Hỗn hợp không đồng nhất có các thành phần khác nhau rõ rệt. Cát và mạt sắt, dầu và nước, và bột làm bánh quy sô cô la là các hỗn hợp không đồng nhất. Sự khác biệt phụ thuộc vào quy mô quan sát. Sữa trông có vẻ đồng nhất nhưng thực chất là một chất keo, với các giọt chất béo phân tán trong nước.

Hỗn hợp có mặt ở khắp mọi nơi trong hóa học và đời sống hàng ngày. Hợp kim là hỗn hợp các kim loại. Nhiên liệu là hỗn hợp các hiđrocacbon. Thực phẩm là hỗn hợp phức tạp của protein, chất béo, carbohydrate và nước. Dược phẩm là hỗn hợp các hoạt chất và tá dược. Tách hỗn hợp là một phần quan trọng của kỹ thuật hóa học. Chưng cất, chiết xuất, sắc ký và lọc đều là các kỹ thuật tách.

Sự khác biệt chính giữa hỗn hợp và hợp chất là hợp chất có thành phần cố định và các tính chất mới. Hỗn hợp có thành phần thay đổi và vẫn giữ nguyên các tính chất của các thành phần cấu tạo nên nó. Nước muối có thể được pha loãng hoặc cô đặc. Nước luôn luôn là H2O.