Ein heterogenes System ist in der Physik ein System, das makroskopische Trennflächen aufweist, an denen sich Eigenschaften und Zusammensetzung unterscheiden. Im Gegensatz dazu stehen die homogenen Systeme.
Heterogene Systeme sind z. B. Konverter in der Stahlindustrie, schmelzende Körper, feuchte Dämpfe, eine Reihe von Legierungen und Gesteine.