Гетероа́томы (от греч. ἕτερος – иной, другой и атом), любой атом соединения, за исключением атомов водорода и углерода. Углеродный скелет, в который входят другие атомы, кроме углерода и водорода, называется гетероатомным. Другие атомы, входящие в состав циклических соединений, образуют гетероциклические соединения. Важнейшими гетероатомами в каустобиолитах и в других видах ископаемого органического вещества являются кислород, азот, сера. Органические соединения, имеющие два гетероатома, образуют более устойчивые комплексы, т. к. координационные связи гетероатомов, замыкаясь на металл, образуют своеобразные кольца, обладающие прочностью. Гетероатомы, входящие в состав функциональных групп, позволяют подразделять их на кислородные функции ОН, СО, СООН и другие; азотные функции NO, NO₂, NH₂ и многие другие; серные функции SH, SO.