Το πλαστικό είναι το πιο ευέλικτο και ευρέως χρησιμοποιούμενο συνθετικό υλικό στην αγορά σήμερα. Είναι πολυμερή, δηλαδή μεγάλα μόρια (μοριακού βάρους ~10,000+) που αποτελούνται από μακριές επαναλαμβανόμενες αλυσίδες μικρότερων μορίων (μοριακό βάρος ~100) γνωστά ως μονομερή. Τα κοινά μονομερή που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή πλαστικών, όπως το οξικό βινύλιο, το στυρόλιο, το βουταδιένιο και το χλωριούχο βινύλιο, εξάγονται από αργό πετρέλαιο ή φυσικό αέριο. Τα μονομερή ανήκουν στην κατηγορία των χημικών ουσιών που είναι γνωστά ως πετροχημικά.
Τα πλαστικά παράγονται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται πολυμερισμός, όπου πολλές χιλιάδες μονομερή ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια αλυσίδα πολυμερούς. Τα μονομερή αποτελούνται από άτομα όπως το χλώριο, το άζωτο, το οξυγόνο, το υδρογόνο και το θείο. Τα μονομερή εξάγονται εύκολα από άφθονες οργανικές πηγές, αν και όσο αυξάνεται η τιμή του αργού πετρελαίου, αυξάνεται και η τιμή των πλαστικών.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πλαστικού. θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά και θερμοπλαστικά. Και τα δύο παράγονται με την έκχυση υγρών μονομερών σε ένα καλούπι όπου υφίστανται πολυμερισμό. Τα θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά είναι μόνιμα αφού καλουπωθούν — δεν παραμορφώνονται υπό τη θερμότητα. Τα θερμοπλαστικά θα λιώσουν κάτω από τη θερμότητα και μπορούν να αναμορφωθούν επανειλημμένα. Η διαδικασία πολυμερισμού αυξάνει το μοριακό βάρος των συστατικών μορίων, μετατρέποντας τα υγρά μονομερή σε στερεά πολυμερή. (Η αύξηση του μοριακού βάρους αναγκάζει την ουσία να υποστεί αλλαγή φάσης.)
Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης, η σούπα μονομερούς υπερθερμαίνεται και συμπυκνώνεται υπό πίεση πολλών ατμοσφαιρών. Αυτό προκαλεί τον πολυμερισμό και διασφαλίζει ότι το πλαστικό είναι στερεό και ομοιόμορφο, χωρίς εσωτερικές φυσαλίδες αέρα (ένα μεγάλο πρόβλημα που έπρεπε να παρακαμφθεί στις πρώτες μέρες των πλαστικών). Το αποτέλεσμα είναι ένα τελικό πλαστικό προϊόν. Τα γνωστά πλαστικά περιλαμβάνουν Bakelite®, νάιλον, PVC, συνθετικό καουτσούκ, ακρυλικό, πολυαιθυλένιο (Tupperware®), Formica® και Teflon®. Το μειονέκτημα των πλαστικών τους είναι η επίδρασή τους στο περιβάλλον. Χρειάζονται πολλές χιλιάδες (ή και εκατομμύρια) χρόνια για να βιοαποικοδομηθούν. Τις τελευταίες δεκαετίες, η ανακύκλωση πλαστικών έχει ενθαρρυνθεί, αν και μόνο το 5% περίπου των πλαστικών στις ΗΠΑ σήμερα ανακυκλώνεται πραγματικά.