Keemias rakendatakse seda sõna kõige sagedamini heterogeenne segu. See on kompositsioon, mis ei ole ühtlane. A segu liiv ja vesi on heterogeensed. Betoon on heterogeenne. Seevastu homogeensel segul on ühtlane koostis. Näide on vees lahustatud suhkru segu. See, kas segu on heterogeenne või homogeenne, sõltub suuresti skaalast või proovi suurusest. Näiteks kui vaadata liivamahutit, võivad selle osakesed olla ühtlaselt jaotunud (olema homogeensed). Kui vaatasite liiva mikroskoobi all, võite leida ebaühtlaselt jaotunud erinevate materjalide tükid (heterogeensed).
Materjaliteaduses võivad proovid koosneda täielikult samast metallist, elemendist või sulamist, kuid sellel võivad olla heterogeensed faasid või kristallstruktuur. Näiteks tükk rauast, ehkki koostises homogeenne, võivad sellel olla martensiidi ja teiste ferriidi piirkonnad. Elemendi fosforproov võib sisaldada nii valget kui ka punast fosforit.
Laiemas tähenduses võib mis tahes erinevate objektide rühma kirjeldada heterogeensetena. Inimeste grupp võib olla heterogeenne vanuse, kaalu, pikkuse jms suhtes.