化合物半導體或複合半導體（英語：compound semiconductor）是一類由化合物構成的半導體材料。化合物半導體中的化合物通常由兩種或更多元素的原子構成。[1]常見的化合物半導體由13至15族元素（三五半導體）構成。可能形成的化合物組合較多，這是因為可以有二元化合物（例如砷化鎵）和三元化合物（例如砷化銦鎵（英語：Indium gallium arsenide））甚至四元化合物（英語：Quaternary compound）（例如磷化鋁鎵銦（英語：Aluminium gallium indium phosphide）AlInGaP合金）。