在無機化學和材料化學中，三元化合物或三元相是包含三種不同元素的化合物。

雖然一些三元化合物是分子的，例如 氯仿 (HCCl_{3)，更典型的三元相是指擴展的固體。 著名的例子是鈣鈦礦。}

只有兩個元素的二元相比三元相復雜度低。 對于四種元素，四元相更為復雜。

三元化合物的異構體數量區分了無機化學和有機化學：在無機化學中，已知一種或至多只有幾種由任意兩種或三種元素組成的化合物，而在有機化學中，情況則大不相同。

一個例子是磷酸鈉，Na_{3PO4。 鈉離子的電荷為 1+，磷酸根離子的電荷為 3–。 因此，需要三個鈉離子來平衡一個磷酸根離子的電荷。 三元化合物的另一個例子是碳酸鈣，CaCO3。 三元化合物的命名和書寫規則與二元化合物相似。}

根據 Rustum Roy 和 Olaf Müller 的說法，整個礦物世界的化學性質告訴我們，化學復雜性可以很容易地容納在結構簡單性中。 舉了鋯石的例子，在同一個晶體結構中，各種金屬原子被置換。 結構實體......保持三元特征，能夠容納范圍廣泛的化學元素。 因此，種類繁多的三元化合物被簡化為相對較少的結構：通過處理大約十個三元結構組，我們可以涵蓋特定于非金屬世界的最重要的科學和技術結構。 這是大自然的簡單性的一個非凡例子。

讓 A 和 B 代表陽離子，X 代表陰離子，這些三元組按化學計量類型組織 A_{2BX4, ABX4，和 ABX3。}

A_{2BX4 類型的三元化合物可以屬于橄欖石、尖晶石族或酚醛石類。 示例包括 K2NiF4、β-K2SO4，和 CaFe2O4.</sub >}

ABX_{4 類型之一可能屬于鋯石、白鎢礦、重晶石或有序二氧化硅衍生物。}

在ABX_{3類三元化合物中，有鈣鈦礦（結構）、碳酸鈣、輝石、剛玉和六方ABX結構2 種。}

其他三元化合物被描述為 ABX_{2, A2B 類型的晶體 2X7, ABX5, A2BX6，和 A3BX5. /sub>}

一類特定的三元化合物是三元半導體，特別是在 III-V 族半導體中。 在這類半導體中，三元可以被認為是兩個二元端點的合金。 改變端點之間的組成可以調整晶格常數和能帶隙以產生所需的特性，例如，在發射光（例如，作為 LED）或吸收光（作為光電探測器或光伏電池）方面 . 一個例子是半導體銦鎵砷化物 (In_{xGa1-xAs)，一種帶隙取決于 In/ 的材料 Ga比。}

三元半導體的重要例子也可以在其他半導體族中找到，例如 II-VI 族（例如，汞碲化鎘、Hg_{1-xCdxTe) 或 I-II-VI2 族，例如 CuInSe2.}

在有機化學中，碳水化合物和羧酸是具有碳、氧和氫的三元化合物。 其他有機三元化合物用另一個原子取代氧形成官能團。

已經注意到基于 {C, H, O} 的三元化合物的多樣性。