复合氢化物（composite hydride）是由氢元素与其他两种或两种以上的元素组成的化合物。常见的复合氢化物有氢化铝锂（LiAlH4）、硼氢化钠（NaBH4）等。

在非水极性溶剂（如乙醚）中，离子型氢化物能与某些缺电子的化合物结合生成复合氢化物，例如：

2LiH+B2H6===2LiBH4；

4LiH+AlCl3===LiAlH4+3LiCl。

类似于离子型氢化物，复合氢化物也具有强还原性，高温下能还原金属氯化物、氧化物和含氧酸盐得到金属单质，还原CO2得到CO。而常温下LiAlH4即与水剧烈反应，得到还原产物H2：

LiAlH4+4H2O===Al(OH)3+LiOH+4H2↑。

复合氢化物在无机和有机合成中具有重要的作用。其中LiAlH4作为强还原剂， 在乙醚中可还原三氯化硼（BCl3）制备纯度较高的乙硼烷（B2H6）：

3LiAlH4+4BCl3===2B2H6+3LiCl+3AlCl3。

LiAlH4也可以制备极不稳定的氢化铋（BiH3）。在有机反应中LiAlH4则可以还原羧酸得到醇。而各种硼氢化物也是无机和有机反应中常用的还原剂，例如NaBH4在质子溶剂中还原酮得到醇。

另外，据研究，一些复合氢化物具有促进金属氢化物储氢的性能。例如将LiBH4与MgH2保温（300℃，12h）并经过5次活化后，LiBH4能很好地促进MgH2的吸放氢动力学性能，但NaBH4无此功效。目前推测可能是Li+对镁吸氢有催化作用，但具体原因尚不清楚，更进一步的研究还在进行中。