Hỗn hợp cơ học là hỗn hợp có thể được tách ra thông qua các phương tiện cơ học, chẳng hạn như nam châm hoặc máy ly tâm. Hỗn hợp cơ học không liên kết hóa học.
Mặc dù các hỗn hợp cơ học có thể bị hút vào nhau, nhưng không có sự tăng hoặc mất vĩnh viễn của các điện tử; chúng không tạo thành các phân tử khác nhau.
Một ví dụ về hỗn hợp cơ học là mạt sắt trong bột mì. Cho dù chúng được trộn kỹ đến đâu, mạt sắt luôn có thể được tách ra khỏi bột bằng cách sử dụng nam châm. Nước có các hạt cực nhỏ trong đó là một hỗn hợp cơ học, vì các hạt này có thể được loại bỏ qua quá trình lọc. Dầu nổi trên mặt nước là một hỗn hợp cơ học vì dầu và nước không kết hợp với nhau. Ngay cả máu cũng có thể được tách thành các thành phần của nó, vì các tế bào hồng cầu nặng hơn huyết tương. Tuy nhiên, nước muối không phải là một hỗn hợp cơ học vì các ion trong muối được liên kết với các phân tử nước. Ví dụ, không thể chiết xuất muối nếu không sử dụng nhiệt để gây ra biến đổi hóa học.
Hỗn hợp cơ học thường được tạo ra trong quá trình tái chế. Nam châm, phương pháp lọc và các phương pháp khác được sử dụng để tách từng thành phần có thể tái chế, vì chúng có các đặc tính vật lý khác nhau. Do thiếu các liên kết hóa học, nên cũng có thể sử dụng các hóa chất chỉ ảnh hưởng đến một thành phần của hỗn hợp.