Nel campo della chimica organica si definiscono eteroatomi tutti gli atomi appartenenti ad una molecola organica, o catena carboniosa (lineare o ciclica), che siano diversi da carbonio ed idrogeno.
Sono generalmente considerati tali l'azoto, l'ossigeno, lo zolfo, il fosforo, il boro, gli alogeni (fluoro, cloro, bromo e iodio), ed anche altri elementi semimetallici come il silicio, nonché alcuni metalli in grado di formare composti di coordinazione col carbonio stesso.
Per fare un esempio nella molecola del clorobenzene (C6H5Cl) il cloro è definito eteroatomo.
Un composto ciclico che contenga eteroatomi all'interno del suo anello viene detto composto eterociclico (ad esempio il fosfolo o il borolo).
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