Комплексные (координационные) соединения широко распространены в живой и неживой природе, применяются в промышленности, сельском хозяйстве, науке, фармации и медицине. Так, хлорофилл - это комплексное соединение магния с порфиринами, гемоглобин содержит комплекс железа(Н) с порфириновыми циклами. Многочисленные минералы, как правило, представляют собой координационные соединения различных металлов. Значительное число лекарственных препаратов содержит комплексы металлов в качестве фармакологически активных веществ, например: инсулин (комплекс цинка), витамин B12 (комплекс кобальта), платинол, цис-платин, циклолоплатан (комплексы платины противоопухолевого действия) и т.д. В широком смысле слова почти все соединения металлов можно считать комплексными соединениями.
Часто при получении лекарственных препаратов на основе фармакологически активных комплексных соединений удаётся понизить токсичность как металла, так и лигандов, связанных в комплексе, и модифицировать в желаемом направлении их биологическую активность. Так, весьма ядовитый цианистый калий теряет свою токсичность при связывании ионами железа(II) или железа(III) в ферроцианид калия (жёлтая кровяная соль) или в феррицианид калия (красная кровяная соль).
От координационных (комплексных) соединений металлов следует отличать молекулярные комплексы - соединения, образованные нейтральными молекулами, обычно не содержащими атомы металлов, например бензола с иодом, хинона с гидрохиноном и т.д.
Основателем координационной теории комплексных соединений является швейцарский химик Альфред Вернер (1866-1919); за работы в этой области ему в 1913 г. присуждена Нобелевская премия.
Большой вклад в развитие химии координационных соединений металлов внесли отечественные учёные Л.А. Чугаев, И.И. Черняев, А.А. Гринберг, Ю.Н. Кукушкин, И.И. Моисеев, А.В. Аблов, М.А. Азизов, А.Ю. Цивадзе, Г.В. Цинцадзе и другие исследователи.