Um composto heterocíclico é um composto que tem um anel, do qual fazem parte pelo menos dois tipos diferentes de átomos.[1]
Os compostos orgânicos heterocíclicos contém no seu anel um ou mais átomos diferentes do carbono. Exemplo destes átomos são oxigénio, nitrogénio ou enxofre. Excluem-se desta definição os compostos que sofrem ruptura do anel facilmente, possuindo portanto anéis instáveis, exemplos disso são os compostos epóxidos e anidridos cíclicos, cujas reacções muito se assemelham as reacções dos compostos acíclicos.
Note que compostos como ciclopropano, um anestésico com propriedades explosivas, e cicloexano, um solvente, não são heterocíclicos, são meros cicloalcanos. O sufixo '-cíclico' implica uma estrutura em forma de anel, enquanto 'hetero' se refere a um átomo diferente do carbono, como exposto acima.
A química dos heterocíclicos é o ramo da química que trata exclusivamente da síntese, propriedades e aplicações dos heterocíclicos essenciais para o desenvolvimento de novos medicamentos.