Uma substância homogênea é uma substância que parece ser a mesma em grande ampliação e não tem limites de fase visíveis dentro dela. Uma substância homogênea pode ser uma mistura, um composto ou um elemento.
Um exemplo de mistura homogênea é a água salgada em que o sal se dissolveu completamente. Nesse caso, por menor que seja a quantidade de água salgada retirada, a composição básica e a aparência da água salgada permanecem uniformes. Em contraste, o óleo em água é uma mistura heterogênea ou não homogênea. Neste caso, é possível ver limites de fase claros entre as gotas de óleo e a água circundante.