非均相體系也稱非均相系統（英文名稱Heterogeneous system）；又稱復相系統，是物理化學的一個基本概念。“體系”又稱為“系統”（英文名稱system），是熱力學中的一個概念，根據研究的需要，人為地把一部分物料從周圍的物體中劃分出來（可以是實際的，也可以是想像的）作為研究對象。這一被劃分出來的一部分物料稱為體系或系統。系統以外的那部分與系統有直接聯繫的物料統稱為環境。“相”（英文名稱Phase）也是熱力學的基本概念，是指系統內部物理和化學性能均勻，有明顯的邊界、用機械方法可以分離出來的部分稱為“相”。因此非均相體系概念是指系統內含有一個以上的相，相間有明顯的分界面。為更深入理解非均相體系的物理化學概念，需要進一步明確以下的論述：
1 一個體系內僅含有一個相的體系稱為“均相體系”或稱“均相體系”；
2 構成非均相體系的物質可以是由一個組分構成，例如水蒸汽和水構成氣、液兩相，其組分都是H2O。也可以是由幾個組分構成，例如糖和糖水，由兩種組分構成，糖溶於水後成為糖水液相，而不能再溶部分沉在下面構成固相；
3 非均相體系的存在，或非均相間和均相間的轉化不但和其本身組成有關，而且和周圍環境條件有關。一杯底部有固體糖沉澱的的糖水是一個固、液非均相體系。如果升高溫度，底部的固體糖就溶解，直到全部溶解，系統就變成糖水一相，成為均相系統。一杯漂浮著冰塊的水是一非均相體系，當溫度升高，冰全部熔化成水，成為水的均相體系。
4 非均相體系和均相體系間的變化可以是物理變化，也有化學變化，甚至伴隨著新物質和新相的產生。含凍的非均相水變成均相的水是物理變化，變化前後都是由H2O組成。將一塊石灰（CaO）放入一杯水中，隨著石灰的不斷消失，水變成乳白色。由固液兩相成為一個液相。慢慢有白色沉澱出來，又成為固、液兩相。這一過程為化學變化，產生了新物質氫氧化鈣。
5 非均相體系和均相體系之間的變化伴隨著能量的變化。石灰變成氫氧化鈣會放熱，使體系的溫度升高。一杯水加入一些食鹽構成固、液非均相體系，隨著食鹽的溶解成均相的食鹽水，食鹽水會降溫，因為食鹽溶解過程是吸收熱量的。
