विलयन एक समांगी मिश्रण होता है जिसमें विलेय विलायक में घुला होता है। विलेय के कण विलायक में समान रूप से वितरित होते हैं। मिश्रण समरूप होता है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक नमूने की संरचना एक जैसी होती है। खारा पानी, हवा और पीतल सभी विलयन हैं। विलेय ठोस, द्रव या गैस हो सकता है। विलायक आमतौर पर द्रव होता है, लेकिन यह गैस या ठोस भी हो सकता है। विलयन शब्द लैटिन शब्द 'सॉल्वरे' से आया है, जिसका अर्थ है ढीला करना या घोलना।

विलयन तब बनते हैं जब विलेय और विलायक अनुकूल रूप से परस्पर क्रिया करते हैं। विलेय के कण एक दूसरे से अलग होते हैं और विलायक के अणुओं से घिरे होते हैं। इस प्रक्रिया को विलायकन कहते हैं। यह एन्ट्रॉपी और एन्थैल्पी द्वारा संचालित होती है। यदि विलेय और विलायक के बीच की अंतःक्रिया विलेय के कणों और विलायक के कणों के बीच की अंतःक्रिया से अधिक मजबूत होती है, तो विलयन बनता है। यदि ऐसा नहीं होता है, तो विलेय घुलता नहीं है।

विलयनों के गुण विलेय और विलायक पर निर्भर करते हैं। क्वथनांक उन्नयन और हिमांक अवनमन जैसे संसंबद्ध गुण विलेय कणों की संख्या पर निर्भर करते हैं। इलेक्ट्रोलाइट विलयन विद्युत का संचालन करते हैं। विलयन का pH विलेय पर निर्भर करता है। विलयन की सांद्रता को मोलरता, मोललता या द्रव्यमान प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है।

विलयन हर जगह मौजूद हैं। रक्त एक विलयन है। समुद्री जल एक विलयन है। मिश्र धातुएँ ठोस विलयन होती हैं। गैसोलीन हाइड्रोकार्बन का मिश्रण है। रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और उद्योग में विलयनों को समझना अत्यंत आवश्यक है।