混合气体保护焊是指用两种或两种以上气体按相应比例混合成的气体作为保护气体的气体保护焊。常用的焊接保护气体有二元、三元和四元混合气体。
二元气体混合物包括氩氦、氩氮、氩氢、氩氧、氩二氧化碳、二氧化碳、氮氢等；
三元气体混合物包括Ar-He-CO2O2、Ar-He-N2O3、Ar-HeO2O3、Ar-O2O3-CO2O3等；
四元气体混合气使用较少，主要由Ar、He、Nü、Oü、Hü、COü等组成。
每种组分的比例可以在很大范围内变化，这主要取决于焊接工艺、焊接材料、焊丝型号等诸多因素。一般来说，焊缝的质量要求越高，用于制备混合气体的单一气体的纯度要求就越高。
在氩气保护焊中加入少量的氧气，可以提高电弧的稳定性，提高熔滴的细化率，降低射流过渡电流，改善润湿性和熔滴的形成，如Ar+（1%-2%）o3常用于碳钢、低合金钢和不锈钢的喷焊。
适当增加电弧气氛的氧化，提高熔池中液态金属的温度，提高流动性，熔融金属能充分流动到焊趾，减少咬边倾向，使焊道平整。
例如，采用Ar+（5%-10%）o3进行碳钢的焊接，可以提高焊接速度。有时加入少量氧气焊接有色金属。例如，当焊接一块干净的铝板时，按体积加入1%的氧气可以使电弧稳定。可见，混合气体保护焊还是比较实用的。