מלחים אנאורגניים הם תרכובות הנוצרות מהקשרים היוניים בין קטיוני מתכת (או יוני אמוניום) לאניונים אנאורגניים. בתפוצה רחבה בטבע ובמערכות מלאכותיות, הם יציבים ומגוונים מבחינה מבנית, ממלאים תפקיד שאין לו תחליף בתמיכת חיים, ייצור חקלאי, ייצור תעשייתי ומחקר מדעי. כקבוצה של חומרים יוניים ללא קשרי מימן-, מלחים אנאורגניים קיימים בצורת גבישי או אבקה. בתמיסות מימיות הם מתפרקים לחלקיקים טעונים, ומשתתפים בתהליכים שונים כמו מוליכות, קטליזה, ויסות לחץ אוסמוטי ובניית מבנים ביולוגיים.
מבחינה כימית, הקטיונים במלחים אנאורגניים כוללים בעיקר מתכות אלקליות (כגון נתרן ואשלגן), מתכות אדמה אלקליות (כגון סידן ומגנזיום), מתכות מעבר (כגון ברזל, אבץ ונחושת) ויוני אמוניום. האניונים כוללים יוני הלידים (כלור, ברום ויוד), אניונים חומציים (סולפט, חנקה, פוספט וקרבונט), ואניונים פשוטים (יוני הידרוקסיל וסולפיד וכו'). הרדיוס, צפיפות המטען ויכולת הקיטוב של יונים שונים קובעים את אנרגיית הסריג, המסיסות וההידרציה של מלחים אנאורגניים, ובכך משפיעים על התכונות הפיזיקליות והיישומים שלהם. לדוגמה, נתרן כלורי, בשל הרדיוס היוני התואם היטב ואנרגיית הידרציה המתונה שלו, הוא בעל מסיסות גבוהה במים, מה שהופך אותו לאלקטרוליט מרכזי לשמירה על הלחץ האוסמוטי של נוזל הגוף והתמסורת אותות עצביים; סידן פחמתי, בשל מסיסותו הנמוכה ובסיסיותו, נפוץ בשימוש בחומרי בניין וכמנטרל חומצות קיבה.
במערכות חיות, מלחים אנאורגניים הם מרכיבים חיוניים לתפקוד התא ולהומאוסטזיס. יוני נתרן ואשלגן מווסתים את פוטנציאל המנוחה והפעולה באמצעות משאבות ותעלות יונים על ממברנות התא, מה שמבטיח העברת דחפים עצביים והתכווצות שרירים; יוני סידן לא רק משתתפים במינרליזציה של עצמות ושיניים, אלא גם פועלים כשליחים שניים במפלי קרישה, שחרור נוירוטרנסמיטר ותמסורת אותות התא; יוני מגנזיום הם קו-פקטורים לאנזימים רבים ומשתתפים בחילוף החומרים של ATP ובסינתזה של חומצות גרעין; יוני ברזל, כמרכיבי ליבה של המוגלובין וציטוכרומים, אחראים על הובלת חמצן והעברת אלקטרונים. יתר על כן, פוספטים הם יחידות מבניות של חומצות גרעין, פוספוליפידים ו-ATP; סולפטים משתתפים בחילוף החומרים של גופרית- המכילה חומצות אמינו; ויוני כלוריד עובדים עם יוני נתרן כדי לשמור על נפח הנוזלים החוץ תאי ואיזון החומצה-בסיסי. מחסור או עודף של מלחים אנאורגניים מסוימים עלולים להוביל להפרעות מטבוליות, כגון היפוקלמיה הגורמת להפרעות קצב והיפרקלצמיה המפריעות לעוררות עצבית-שרירית.
בחקלאות, מלחים אנאורגניים הם דשנים חשובים ומזני קרקע. מלחים אנאורגניים מאקרו-נוטריינטים כגון חנקן, זרחן ואשלגן (למשל, אמוניום חנקתי, סופר-פוספט ואשלגן כלורי) מספקים ישירות את החומרים המזינים הדרושים לצמיחת היבול; המסיסות וקצב השחרור שלהם משפיעים על יעילות הדשן ועל הסיכון לאובדן. מלחים אנאורגניים תזונתיים-בינוניים כגון סידן, מגנזיום וגופרית יכולים לתקן חוסר איזון תזונתי בקרקע ולשפר את איכות הפרי ועמידות בפני מתחים. מלחים אנאורגניים מיקרו-נוטריינטים כגון ברזל, אבץ, בורון ומנגן, למרות שהם נדרשים בכמויות נמוכות, חיוניים לפעילות מערכת האנזים ולפוטוסינתזה תקינה; מחסור עלול להוביל למחלות פיזיולוגיות בגידולים. היישום הרציונלי של דשני מלח אנאורגניים צריך להתבסס על תוצאות בדיקות הקרקע ודרישות תזונת היבול כדי למנוע יישום מופרז שעלול להוביל לדחיסת קרקע, לאאוטרופיקה של גופי מים או הצטברות מתכות כבדות.
ביישומים תעשייתיים, נעשה שימוש נרחב במלחים אנאורגניים בסינתזת חומרים, מתכות, הנדסה כימית והגנת הסביבה. סולפטים וכלורידים הם מבשרים להכנת חומרי גלם כימיים בסיסיים כגון חומצה גופרתית וחומצה הידרוכלורית; נתרן קרבונט ונתרן ביקרבונט משמשים כמכווני pH וסוכני קצף בייצור זכוכית, עיבוד מזון וייצור חומרי ניקוי; מלחי מתכת (כגון גופרת נחושת וכלוריד ברזל) יכולים לשמש כפלקולנטים בטיפול במים, רכיבים של פתרונות ציפוי אלקטרוניים או זרזים; סיליקטים (כגון נתרן סיליקט) ממלאים תפקיד בהדבקה ועמידות לטמפרטורות- גבוהות בדבקי בנייה וחומרים חסינים. יתר על כן, חלק מהמלחים האנאורגניים, בשל התכונות האופטיות, החשמליות או המגנטיות הייחודיות שלהם, משמשים בפיתוח חומרים פלורסנטים, אלקטרוליטים של סוללות והתקנים מגנטיים.
במחקר מדעי, מלחים אנאורגניים משמשים לעתים קרובות כסטנדרטים, רכיבי חיץ או אמצעי תגובה. בכימיה אנליטית, משתמשים במלחים אנאורגניים בטוהר גבוה- להכנת פתרונות סטנדרטיים וכיול מכשירים. בניסויים ביוכימיים, תמיסות חיץ פוספט, שה-pKa שלהן קרוב ל-pH הפיזיולוגי וחוזק יוני מתכוונן, משמשות בדרך כלל לשמירה על יציבות מערכות התגובה. במדעי החומרים, נעשה שימוש בשיטות של תבנית מלח אנאורגנית כדי לסנתז חומרים וננו-מבנים נקבוביים, תוך שליטה במורפולוגיה ובמאפיינים של המוצרים.
היציבות של מלחים אנאורגניים מחייבת הגנה קפדנית על לחות ובידוד ממזהמים במהלך האחסון והשימוש. מלחים היגרוסקופיים מסוימים (כגון סידן כלורי) דורשים אחסון אטום כדי למנוע גושים. חומצה חזקה ותמיסות מלח בסיס חזקות הן מאכלות, הדורשות אמצעי זהירות נאותים. עם התקדמות הכימיה הירוקה והכלכלה המעגלית, הפך המיחזור והניצול של מלחים אנאורגניים (כגון השבת מלחי מתכות כבדות משפכים תעשייתיים והפקת מלחי מגנזיום מתוצרי לוואי של התפלת מי ים) לכיוון חשוב לצמצום ההשפעה הסביבתית ולהשגת ניצול יעיל של משאבים.
בסך הכל, מלחים אנאורגניים, עם תכונותיהם היוניות ויציבותם הכימית, ממלאים תפקיד מהותי בתמיכת חיים, ייצור חקלאי, ייצור תעשייתי ומחקר מדעי. הבנה מעמיקה יותר של ההרכב-מבנה-יחסי הנכס שלו ואופטימיזציה של תהליכי ההכנה והיישום יספקו תמיכה מוצקה לפיתוח בר קיימא ולחדשנות טכנולוגית בתחומים רבים.