Tyypillisesti termiä homogeeninen seos käytetään kemiassa. Jotta kemiaan sovellettava termi ymmärrettäisiin täysin, on ensin ymmärrettävä, mitä homogeeninen tarkoittaa ja mikä on seos. Homogeeninen on johdettu latinalaisesta termistä homogeneus, joka tarkoittaa samaa tai lajia. Määritellessään, mitä seoksella tarkoitetaan, muodostuu seos, kun kaksi tai useampia yhdisteitä tai alkuaineita yhdistetään ilman kemiallista sitoutumista tai muutoksia. Käytetään kemiassa homogeenisia keinoja, joilla on yhtenäinen koostumus, joten homogeeninen seos on seos, jossa on yhtenäinen yhdisteiden tai alkuaineiden seos.
Liuoksena tunnettu homogeeninen seos voidaan tarkastella mikroskoopilla materiaalien tasaisen jakautumisen varmistamiseksi. Jos esimerkiksi homogeeninen seos jaettiin neljään osaan, kunkin osan tulisi sisältää 25 prosenttia kunkin yhdisteen kokonaistilavuudesta. Homogeenisessa seoksessa, joka sisältää esimerkiksi yhden osan suolaa ja neljä osaa vettä, pitäisi silti olla sama suola -vesi -suhde, kun se jaetaan puoleen tai neljännekseen. Homogeenisen seoksen alkuaineet suspendoidaan liuokseen eivätkä muutu jakautumista laskeutumisen seurauksena.
Yhdisteiden ja alkuaineiden tasaisen jakautumisen lisäksi homogeenisillä seoksilla on myös vain yksi faasi, mikä tarkoittaa, että hiukkaset pysyvät kokoisina aina. Vaikka seoksen alkuaineet tai yhdisteet eivät yhdisty kemiallisesti, alkuaineiden suspensio on tasaista. Sitä vastoin heterogeenisillä seoksilla on useampi kuin yksi faasi, eivätkä ne jaa komponentteja tasaisesti seoksen sisällä. Paljaalla silmällä katsottuna heterogeenisen seoksen elementit voidaan nähdä erillisinä muista elementeistä. Esimerkiksi veteen sekoitettu hiekka on heterogeeninen seos, jossa on kaksi erillistä, näkyvää faasia tai hiukkaskokoa.
Esimerkkejä homogeenisista seoksista ovat ilma ilman pilviä, yksinkertainen siirappi, maissiöljy ja valkoviinietikka. Kutakin näistä esimerkeistä kutsutaan liuoksiksi, joissa materiaalit ja molekyyli- tai atomikokoiset hiukkaset ovat jakautuneet tasan. Liuokset muodostuvat liuenneista aineista ja liuottimista. Liuotin on suurempi tilavuus, yleensä vesi, liuenneiden aineiden ollessa pienempi tilavuus liuotettuna tai muuten dispergoituneena liuottimeen.
Maito ja sumu ovat esimerkkejä homogeenisistä seoksista, joita kutsutaan kolloideiksi ja joille on ominaista suuret hiukkaskoot. Vaikka kolloideissa on suurempia hiukkasia, nämä seokset ylläpitävät yhdisteiden ja alkuaineiden tasaisen jakautumisen. Kolloidit ovat ainutlaatuisia esimerkkejä homogeenisistä seoksista, koska kolloideilla on kaksi vaihetta – hajoaminen ja jatkuva – seoksen sisällä olevien hiukkasten koon perusteella. Kolloidin kahden erillisen faasin vuoksi nämä seokset ovat puolivälissä tavanomaisen homogeenisen seoksen ja heterogeenisen seoksen välillä. Hiukkaset eivät näy paljaalla silmällä kuten heterogeenisessä seoksessa, mutta seoksella on kaksi erillistä vaihetta.