Compuestos de valencia mixta son aquellos compuestos (típicamente orgánicos) que presentan radicales libres, esto es, electrones desparejados, que pueden deslocalizarse entre dos posiciones; y aquellos compuestos (típicamente inorgánicos) que tienen dos metales en diferente estado de oxidación, y en los que es posible la transferencia electrónica de uno a otro. En los compuestos de valencia mixta no es adecuado asignar estados de oxidación enteros a cada átomo.