Nichtbinäre Verbindungen sind Verbindungen, die mehr als zwei verschiedene Elemente enthalten. Binäre Verbindungen entstehen, wenn zwei Elemente miteinander reagieren; Beispielsweise ist die Verbindung CH4 eine binäre Verbindung, da sie zwei Elemente enthält: Kohlenstoff und Wasserstoff. Daher sind Verbindungen mit weniger oder mehr als zwei Elementen nichtbinäre Verbindungen.
Zu den Arten nicht-binärer Verbindungen gehören einige ionische Verbindungen, die ein Metall und ein mehratomiges Ion enthalten. Beispielsweise ist die Verbindung NaOH eine nicht-binäre Verbindung, die aus dem Metallnatrium und dem mehratomigen Ionenhydroxid besteht. Da die Verbindung Atome der drei Elemente Natrium, Sauerstoff und Wasserstoff enthält, ist sie nicht binär. Diese Arten von Verbindungen werden auf die gleiche Weise wie binäre Verbindungen benannt.
Andere Arten nicht-binärer Verbindungen sind einige Säuresalze wie Natriumhydrogensulfat und Natriumhydrogencarbonat. Die Verbindung Natriumhydrogencarbonat oder NaHCO3 besteht aus den vier Elementen Natrium, Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff – zwei Elemente mehr, als eine binäre Verbindung enthalten kann. Einige Säuren wie Chlorwasserstoff und Hydrogensulfat können auch nicht-binär sein, da Hydrogensulfat (H2SO4) aus den drei Elementen Wasserstoff, Schwefel und Sauerstoff besteht. Andere Beispiele für nicht-binäre Verbindungen sind Magnesiumacetat, Eisen(III)-hydroxid und Kaliumphosphat.