异质性是景观的基本属性，也是区别于其他生态学组织层次（如种群、群落和生态系统）的最主要特征。

景观异质性的研究主要侧重三个方面：①空间异质性，景观结构在空间分布的复杂性。②时间异质性，景观空间结构在不同时段的差异性。③功能异质性，景观结构的功能指标，如物质流、能量流和物种流等在空间分布上的差异性。

狭义上的景观异质性是格局方面的异质性，也是景观生态学研究的重点内容。主要有斑块镶嵌格局和连续梯度格局两种形式。其中，镶嵌格局主要以斑块类型图的形式表现出来，强调斑块的组成和构型，如斑块类型、形状、大小、空间邻接关系、对比度、连接度等。连续梯度格局主要以梯度变化数值图的形式表现出来，主要包括变化趋势、空间自相关性和各向异性等特征，如海拔梯度、太阳辐射强度、降水强度和范围、温度变化幅度和趋势、生物量等。

针对斑块镶嵌格局，可以运用各种景观格局指数，如分维数指数、聚集度指数、均匀度指数和斑块破碎化指数定量测定其异质性。针对连续梯度格局，可以运用方差分析、分维分析、空间自相关分析和相关分析等定量测定其异质性。

景观异质性的存在具有重要而普遍的意义：①异质性是地球上多种多样景观形成的内在机制。②异质性有利于景观内生物的共生，也是关系景观生态系统的抗干扰能力、恢复能力、系统的稳定性和生物多样性等的重要因素。③作为景观结构的重要特征，景观异质性对景观的生态功能与过程具有显著影响，可以促进或阻碍无机物质、能量、生物或干扰在景观中的流动与传播。④异质性的存在也影响研究方法的选择，因为不仅抽样设计要考虑异质性因素，而且许多数据分析方法的选择在某种程度上也是由异质性的程度决定的。