复合半导体是通过组合两个或多个元素形成的半导体。这些半导体被基本上共价键合晶体是，晶体结构是闪锌矿结构和纤锌矿型结构经常。有些变成非晶半导体。成为化合物半导体的元素的典型组合包括III族和V族元素，II族和VI族元素，分别称为III-V族半导体和II-VI族半导体。

由于化合物半导体将两种元素结合在一起，因此可以通过更改组合来制造多种类型的半导体。电子迁移率大的砷化镓（GaAs）的和大的带隙的氮化镓等氮化镓（GaN），那些通常具有优异的性能。

发光二极管的颜色（发射光的波长）由带隙确定。因此，需要具有各种带隙的半导体。通过组合砷化铝镓（AlGaAs）等三种元素，化合物半导体可以实现大范围的波长。

高电子迁移率晶体管是由具有不同电子亲和力的两种半导体的异质结制造的。通常，这两种半导体都是化合物半导体。