利用热源之间优势互补或者热源之间的相互增强作用，可获得优质高效焊接效果。与单一热源焊接相比，复合热源焊接可以通过改变热源功率密度在时间与空间上的分布、热源与材料的作用过程，来提高热源的能量利用率以及焊接过程稳定性。复合热源焊接方法主要包括：①同种能级热源复合焊接，如激光束、等离子弧及电子束等高能束热源之间复合，各种电弧热源之间的复合等。②不同能级热源复合焊接，如激光束、电子束和等离子体弧分别与电弧之间复合。③其他热源复合焊接，如高频与激光束、等离子弧、电弧等热源的复合。

复合热源焊接方法在生产上能够获得大于两个单独热源的能量效应之和的焊接加工效果。复合热源焊接方法实现了镁合金、铝合金、钛合金等有色金属，各种钢、镍基合金等黑色金属，以及异种金属材料之间的优质高效焊接。以多电弧复合热源焊接、激光-电弧复合热源焊接为代表的复合热源焊接方法已经应用于船舶、汽车、压力容器的生产制造中，应用前景广阔。